WO2022018344A1 - Procédé de fabrication de boucles pour circuit magnétique - Google Patents

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WO2022018344A1
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Edouard Bonnefous
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Safran Electrical & Power
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    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/12—Two-phase, three-phase or polyphase transformers

Definitions

  • the invention relates to magnetic circuits for magnetic induction devices, such as three-phase power transformers, and more particularly relates to a process for manufacturing loops constituting such magnetic circuits.
  • a power transformer comprises a magnetic circuit, commonly called a core, as well as blocks of coils placed around this magnetic circuit to provide inductive coupling.
  • the magnetic circuit 2 of a three-phase transformer 1 can, in a known manner, be in the form of a three-dimensional prismatic cage, being formed from the association of three loops 3 which are juxtaposed two to two by extending relative to each other at an angle of 60°, triangularly.
  • These loops 3 are of prismatic shape, namely each have a generally rectangular outline, and are shaped so as to each have an oblique junction surface 4 extending along an angle value of 30° with respect to the plane of extent of the corresponding loop.
  • the loops 3 form two by two, at their junction, the columns 6 of the magnetic circuit 2 around each of which is placed a block of coils 7.
  • the assembly of the blocks of coils results in splitting each loop 3 into two half-loops taking the form of the letter U and each comprising two cut faces, which are then globally reconstituted through the blocks of coils by keeping the cut faces face to face.
  • Loops 3 are usually made by stacking layers of magnetic material.
  • One of the methods adopted by manufacturers for obtaining such a stack of layers consists of winding a strip of magnetic strip around a mandrel of rectangular section.
  • a first method known from the state of the art consists in adjusting, upstream of the winding around the mandrel to rectangular section, the width of the strip by means of laser cutting. Nevertheless, the use of this method reveals in practice the appearance of burrs, namely irregularly formed excesses of material, along the cutting edge, which are sources of short-circuiting and undesirable spaces between the layers once the winding done.
  • An alternative method to the pre-cutting of the strip consists in winding around a mandrel with a rectangular section a strip of magnetic strip 8 of constant width, then proceed to a chamfering of edges, marked by H, by machining, spark erosion, or water jet cutting.
  • This method makes it possible to overcome the surface defects noted in the case of laser cutting of the strip, but nevertheless always induces in the same way costly scraps of materials. This method, which is both loss-generating and time-consuming, therefore appears to be perfectible.
  • the object of the invention is therefore to propose a solution for the manufacture of magnetic circuit loops making it possible to limit the waste of material and overall the production costs.
  • the subject of the invention is a method for manufacturing magnetic circuit loops for a polyphase transformer from a magnetic strip, the method comprising at least the steps of: a) supplying a magnetic strip of constant width in the form of a cylindrical roller extending along a longitudinal axis; b) cutting of the roll to extract therefrom a first and a second half-roll of longitudinal axis each comprising a respective delimiting surface which is formed at the end of its separation with the other half-roll, the cutting being carried out obliquely with respect to the longitudinal axis so that the orientation of the boundary surfaces is opposite: the first half-roller comprises a boundary surface oriented outwardly with respect to its longitudinal axis, while the second half-roller includes a boundary surface oriented inwardly of its longitudinal axis; c) bringing the first and second half-rolls into conformity to form two loops, including at least one sub-step of unwinding and re-winding the second half-roll upside down on a mandrel.
  • the invention also relates to a process for manufacturing loops thus defined, in which the bringing into conformity c) of the first and second half-rolls comprises a sub-step of straightening a crown appearing at the end of the step of unwinding and re-winding upside down of the second half-roll on the mandrel, this crown corresponding to the contour of the delimiting surface at the end of the sub-step of unwinding and re-winding upside down, so that the orientation of the boundary surface of the second half-roll after straightening corresponds to the orientation of the boundary surface of the first half-roll.
  • the invention also relates to a process for manufacturing loops thus defined, comprising a sub-step of hollowing out the delimitation surface of the second half-roll before the sub-step of unwinding and re-winding upside down on the mandrel, this digging sub-step counteracting the appearance of a bulge corresponding to the contour of the boundary surface after re-rolling upside down, so that the orientation of the boundary surface of the second half-roll at the resulting from the unwinding and re-winding upside down on the mandrel corresponds to the contour of the delimitation surface of the first half-roll.
  • the invention also relates to a process for manufacturing buckles thus defined, comprising an additional shape transition step d) after the step of bringing the first and second half-rolls into conformity, this shape transition step d) comprising an unwinding and rewinding at the location of the first half-roll and the second half-roll on another mandrel with a non-circular section.
  • the invention also relates to a process for manufacturing buckles thus defined, in which the other mandrel is of generally rectangular section.
  • the invention also relates to a process for manufacturing buckles thus defined, in which the mandrel has a non-circular section; and in which the step of bringing the first and second half-rolls into conformity comprises an additional sub-step of unwinding and rewinding at the location of the first half-roll on the mandrel.
  • the invention also relates to a process for manufacturing buckles thus defined, in which the mandrel is of generally rectangular section.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a magnetic circuit for a polyphase transformer, comprising:
  • the invention also relates to a power transformer, comprising a magnetic circuit having the shape of a three-dimensional cage, this magnetic circuit being formed of a plurality of loops arranged end-to-end along a closed contour, of which two of these loops are made in accordance with the buckle manufacturing process thus defined.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a three-phase transformer comprising a magnetic circuit and blocks of coils;
  • FIG. 2 is a partial schematic perspective view of a magnetic circuit loop
  • FIG. 3 illustrates a step in the manufacture of a roll by winding a strip of magnetic strip on a cylindrical mandrel, on the basis of which loops are manufactured;
  • FIG. 4 illustrates a step of cutting the roller of FIG. 3
  • FIG. 5 is a schematic view of a first and a second half-roll obtained at the end of the cutting step
  • FIG. 6 illustrates a step of unwinding and rewinding at the location of the first half-roll on a mandrel with a rectangular section
  • FIG. 7] and FIG. 8] illustrate a step of unwinding and rewinding the second half-roll upside down on a mandrel with a circular section
  • FIG. 9 illustrates a straightening step for a crown
  • FIG. 10A illustrates a step of hollowing out the second half-roll to counter the appearance of a bulge
  • FIG. 10B illustrates a step simultaneously associating a cutting of the roll of FIG. 3 to form a first and a second half-roll, and a hollowing out of the second half-roll to counter the appearance of a crown
  • FIG. 11 illustrates an illustrates a step of unwinding and rewinding the second half-roll upside down on a mandrel with a rectangular section after the digging step
  • FIG. 12 is a flowchart of two possible methods of manufacturing buckles according to the invention
  • FIG. 13 illustrates the relationship between chuck diameter and cutoff angle value.
  • the method according to the invention is part of a desire to optimize the manufacture of the loops 3 of the magnetic circuit 2 of FIG. 1, from a strip of magnetic strip.
  • the idea underlying the invention is based on the improved compatibility of a machining operation applied to a circular contour of a part with respect to an operation machining applied to a non-circular contour, such as the rectangular contour of loops 3.
  • the process for manufacturing loops 3 begins with a step A of forming a roll with a cylindrical section/contour, marked with 11 in FIG. 3, by winding around a first mandrel 12, with circular section and longitudinal axis X, a strip of magnetic strip 13 having dimensions of constant thickness and width.
  • the roller 11 is held on either side of its longitudinal ends by jaws with a concentric clamping function on a part holder of the parallel lathe, the assembly driven in rotation by a spindle, the longitudinal axis X of the roller corresponding to the axis of rotation of the spindle.
  • This cutting step B consists, when roller 11 is rotated about its longitudinal axis X, in machining a groove of constant width from the peripheral contour of roller 11 to crossing it with a cutting tool, marked by 17 in FIG. 4.
  • the cutting tool moves in a rectilinear manner along a driving direction Y extending at an angle Q with respect to this longitudinal axis X. After cutting, it follows the obtaining the first and second half-rollers 14, 16 of respective longitudinal axis X14, X16.
  • the invention advantageously provides for driving the roller 11 in the direction of rotation which tends to tighten the spiral formed by the winding of the strip of magnetic strip 13, so as to overcome strip deformation during cutting. .
  • each of the two half-rolls 14, 16 obtained comprises a respective delimiting surface, denoted 14a, 16a, which is formed by the cutting tool, as illustrated in FIG. 4.
  • These surfaces delimitation 14a, 16a are frustoconical and extend at an equivalent angle relative to the overall plane of the corresponding half-roller 14, 16.
  • the first half-roller 14 has a so-called “outer” or “outgoing” boundary surface 14a in that any vector V14 normal to this surface does not meet the longitudinal axis X14; while the delimiting surface 16a of the second half-roller 16, of opposite orientation, is called “inner” or “re-entrant” in that any vector V16 normal to this surface meets the longitudinal axis X16.
  • the cutting step B is performed so that the longitudinal extents of the first half-roll 14 measured at its inner periphery and its outer periphery correspond respectively to the longitudinal extents of the second half-roll 16 at its periphery. exterior and its interior periphery.
  • the cross section of the second half-roller 16 corresponds to the cross section of the first half-roller 14 reversed post-cutting.
  • This cutting step B which is simple to perform and specifically adapted for machining parts with a circular outline, makes it possible to form frustoconical delimitation surfaces 14a, 16a each intended to become the oblique junction surfaces 4 of the loops 3 with a rectangular outline of figure 1. After the cutting step, it is a question of shaping the first and second half-rollers 14, 16 to conform to the architecture of the loops 3.
  • the loops 3 each have an oblique junction surface 4 extending along an angle value of 30° with respect to the loop plane.
  • the invention judiciously provides that:
  • the first mandrel 12, used to form the roll 11 has a diameter corresponding to the length of the internal contour of the loops 3,
  • the length of the strip of magnetic strip 13 used is adapted so that the roll 11 has a thickness equivalent to the loops 3 to be formed and, additionally,
  • the first half-roller 14 has a section in cross section which corresponds to the section in section of a loop 3 as illustrated in FIG. 1, in particular with regard to its delimiting surface 14a, but has a circular outline, know that differs from the expected rectangular outline.
  • the work on the first half-roll 14, to form a loop 3 consists of a single shape transition, passing from a circular outline to a rectangular outline.
  • the step of the method associated with the manufacture of a first loop 3 for magnetic circuit from the first half-roll 14, consists in unrolling it to re-wind it around a second mandrel 15 of which:
  • the circumference is equivalent to the diameter of the first circular mandrel 12 used to form the roll 11;
  • both its cross-sectional section and its shape differ from those expected of a loop 3 as represented in FIG. 1.
  • the invention provides a step of section transition so as to make the second half-roll 16 identical to the first half-roll 14 in its post-cutting state, this before performing a shape transition step to obtain a second loop 3.
  • This section transition step is established in two successive sub-steps, denoted C2 and D2.
  • the first sub-step C2 consists in unrolling the second half-roll 16 by simultaneously re-winding it upside down around a third mandrel 18 with a circular outline and of diameter equivalent to the first mandrel. 12 used to form the roll 11.
  • this re-winding upside down leads to the layers of magnetic strip 13 being stacked upside down.
  • the layer of strip delimiting the outer periphery of the second half-roll 16 at the end of the cutting step corresponds to the layer which delimits the inner periphery of this second half-roll in its state at the end of this first stage, marked 16'.
  • this first sub-step C2 does not make it possible to find the section of the first half-roller 14, which the second sub-step D2 aims to correct.
  • This second sub-step D2 consists of a straightening operation of the crown K, advantageously carried out with a parallel lathe and an envelope working tool 19 which moves linearly along an inclined plane at the angle Q with respect to the axis of the half-roller 16'. The removal of this crown K results in making the second half-roll, denoted 16" at this stage, substantially conform to the first half-roll 14.
  • step C1 the next step of shaping the second half-roll corresponds to step C1 described to obtain a loop 3, namely consists of a shape transition by rewinding the place on the second mandrel 15 of generally rectangular section.
  • This first embodiment provides for eliminating by machining the crown K which appears, due to the frustoconical character of the delimitation surface 16a, after re-winding upside down (sub-steps C2 and D2).
  • the method aims to counter the appearance of the crown K by hollowing out the delimitation surface 16a of the second half-roll 16, so that re-winding upside down generates a surface with generator substantially rectilinear, and not curved.
  • this second embodiment of the method differs from the first embodiment with respect to the shaping of the second half-roll 16.
  • the shaping of the second half-roll 16 according to the second embodiment is ensured in two successive steps.
  • the first step which consists in hollowing out the delimitation surface 16a to generate a counter-curvature, is advantageously carried out by straightening with a parallel lathe which introduces a rotation of the second half-roller 16 around its axis X16 and a tool for envelope work 20 which moves along a curve to machine.
  • the second step F consists of unrolling the second half-roll, denoted 16"' at the end of the first step E, by simultaneously re-rolling it upside down around of the second mandrel 15 with a generally rectangular section as described previously.
  • the trajectory of the tool 20 is controlled so that the counter-curvature surface resulting from its passage, denoted 16a'", counterbalances the difference in initial magnetic strip length 13 as described based on Figure 7.
  • the second half-roll corresponds globally to a loop 3 as represented in FIG. junction surface which is scalloped, not smooth. This identified particularity results from the inversion of the cutting angle of the layers of magnetic strip 13 after rewinding upside down, leading to the appearance of streaks J.
  • the cutting tool differs from the tool 20 used in the case of the cutting step B as illustrated, with regard to its head, i.e. that is to say from its active part to the cutting of the material.
  • the head of the tool 20 used during step B is in the form of a bevel which extends continuously without forming any discontinuity in the extension of the rod which supports the head, forming a point at the end of 'tool.
  • the head of the tool 21 is also in the form of a bevel extending in the extension of the rod to form a first point 21a at the end of the tool, but also projects transversely by forming a second point 21b at the junction.
  • the tool 21 moves as a whole during step BE in a rectilinear manner along the direction of depression Y extending along the angle Q with respect to this longitudinal axis X. Furthermore, a variation in the orientation of the tool 21 is operated around the second tip 21b, forming a pivot point which moves only along the driving direction Y, so that :
  • the boundary surface 14a of the first half-roller 14 is formed frustoconically by the passage of the second tip;
  • the counter-curved surface 16a'' of the second half-roller 16'' is formed by the passage of the first point 21a which moves along a curve when the orientation of the tool 21 varies.
  • the method according to the invention has been explained in the context of manufacturing a pair of prismatic loops 3 from two half-rolls 14 and 16 with cylindrical contours and reverse sections, which are extracted from a roll 11 magnetic strip 13 by cutting.
  • the manufacture of a first loop is based on a single shape transition operation C1 which consists in unrolling and re-rolling one of the half-rolls 14 on a mandrel 15 at the right side. generally rectangular section, while the manufacture of the other loop can be carried out according to two protocols which:
  • - require both a section transition and a shape transition applied to the other half-roll 16, involving for each of the protocols a step of unwinding and rewinding upside down C2, F, - are particularly distinguished on the way used to solve a problem of non-conformity of loop by appearance of a crown K: one of the protocols requires a step D2 of suppression by machining of the crown K once this appears at the end of the reverse rewinding C2, while the other requires, on the contrary, to anticipate and overcome the appearance of such a crown K by forming a hollow counter-curved surface in upstream of the reverse rewinding step F.
  • the counter-curved surface can be established during a step E associated with bringing the first and second half-rolls into conformity after the cutting step B , or established at the same time as the cutting during a BE step.
  • the invention judiciously provides for the machining step D2, E of the protocol under consideration to be carried out by turning before the shape modification of the half-roll 16 by rewinding on mandrel with generally rectangular section 15.
  • the first, second and third mandrels 12, 15, 18 used have equal diameters of a value corresponding to the internal circumference of the loops 3,
  • the length of the strip of magnetic strip 13 used is adapted so that the roll 11 has a thickness equivalent to the loops 3 to be formed and
  • the angle Q has a value of 60°.
  • the second mandrel 15 of substantially rectangular section, it is understood that as the last destination mandrel, on which the half-rolls are wound to adopt the shape of the loops 3, its perimeter must necessarily correspond to the internal circumference of loop. Nevertheless, the invention is not limited to compliance with the aforementioned diameter criterion with regard to the first and third mandrels 12 and 18, as well as the value of the cutting angle Q, on the basis of the existence of a geometric link diameter-angle Q explained generically below with reference to figure 13.
  • control configuration which respects the aforementioned dimensioning criteria.
  • This control configuration comprises a first mandrel M whose diameter corresponds to the internal circumference of a loop 3 of FIG. 1, and which carries a half-roll P resulting from cutting at an angle of 60°.
  • this half-roll P becomes a loop as defined in FIG. 1.
  • a first configuration differs from the control configuration, in that it has a mandrel Ml, of greater diameter than the control mandrel M, which carries a half-roll PI formed of a strip of length equivalent to that used in the control configuration ( considering the fall of material after cutting), to present a strip volume equivalent to the control half-roll P. It is possible to achieve the formation of a loop 3 according to FIG. 1 by application of the method, with an angle Cutting Q1 which is less than 60° and which is defined so as to respect the dimension J.
  • a second configuration differs from the control configuration in that it has a mandrel M2, of diameter this time smaller than the control mandrel M, which carries a half-roll P2 formed of a strip of length equivalent to that used in the control configuration. . It is also possible to achieve the formation of a loop 3 according to FIG. 1 by applying the method according to the invention with a cutting angle Q2 which is greater than 60° and which is defined so as to respect the dimension J .
  • the method according to the invention is not limited to the production of loops adopting the particular morphology of FIG. 1. Indeed, it is understood that the method according to the invention is not limited to the production of loops having junction surfaces extending at an angle of 30° relative to the loop plane, by defining the angle Q just as needed.
  • any type of shape of loops 3 can be envisaged in practice without departing from the scope of the invention.
  • the invention provides for the possibility of enriching the method by additional machining operations which are advantageously carried out in turning, for example by turning and facing, such as to delimit, for example, corner surfaces marked 14b, 16b in the example of Figures 4 and 5, also visible in Figure 1 but not referenced.
  • the corner surface denoted 14b can be dressed easily in step B.
  • the corner surface denoted 16b can be dressed easily in step D2, but also more difficult to dress in step B or E, with a counter-bombed. This counter-bulge is not essential in the case of the formation of the corner surface denoted 14b, because it is less pronounced and external in the assembly of the magnetic circuit 1 of figure 1.
  • the invention has been described in the case where the roll 11, made from the strip of magnetic strip 13, is split into two half-rolls 14, 16 of the same volume.
  • the width and the length of the strip of magnetic strip 13 used to form the roll 11 are defined with regard to the dimensions of the loops to be manufactured.
  • a three-phase transformer comprises three loops, it can be envisaged to dimension the roller 11 so as to be able to judiciously extract from it several pairs each formed of a first and second half-rolls complementary 14, 16.
  • the application of the method according to the invention makes it possible to limit the manufacturing costs when it is desired to manufacture at least two loops.

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Abstract

Un procédé de fabrication de boucles de circuits magnétiques pour transformateur polyphasé à partir d'un feuillard magnétique, le procédé comprenant les étapes de : a) fourniture d'un feuillard magnétique de largeur constante sous la forme d'un rouleau enroulée autour d'un premier mandrin circulaire et s'étendant le long d'un axe longitudinal; b) réalisation d'un premier et un deuxième demi-rouleaux par tronçonnage du rouleau, les deux demi-rouleaux d'axe longitudinal comprenant chacun une surface de délimitation respective qui est formée à l'issue de sa séparation avec l'autre demi-rouleau, le tronçonnage s'effectuant de biais suivant un angle θ par rapport à l'axe longitudinal de sorte que le premier demi-rouleau constitue une première boucle en présentant sa surface de délimitation qui est orientée extérieurement par rapport à son axe longitudinal, tandis que la surface de délimitation du deuxième demi-rouleau est d'orientation opposée à la surface de délimitation du premier demi-rouleau; c) mise en conformité des premier et deuxième demi-rouleaux pour constituer deux boucles, incluant au moins une sous-étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers du deuxième demi-rouleau sur un mandrin.

Description

DESCRIPTION
Titre : Procédé de fabrication de boucles pour circuit magnétique
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne les circuits magnétiques pour dispositifs d'induction magnétique, comme des transformateurs de puissance triphasés, et plus particulièrement concerne un procédé de fabrication de boucles constituant de tels circuits magnétiques.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un transformateur de puissance comprend un circuit magnétique, communément appelé noyau, ainsi que des blocs de bobines placés autour de ce circuit magnétique pour assurer un couplage par induction.
En référence à la figure 1 annexée, le circuit magnétique 2 d'un transformateur triphasé 1, peut de manière connue se présenter sous la forme d'une cage tridimensionnelle prismatique, étant formé de l'association de trois boucles 3 qui se juxtaposent deux à deux en s'étendant relativement les unes des autres suivant un angle de 60°, triangulairement. Ces boucles 3 sont de forme prismatique, à savoir présentent chacune un contour globalement rectangulaire, et sont conformées de manière à présenter chacune une surface de jonction oblique 4 s'étendant suivant une valeur d'angle de 30° par rapport au plan d'étendue de la boucle correspondante. Les boucles 3 forment deux à deux, au niveau de leur jonction, les colonnes 6 du circuit magnétique 2 autour de chacune desquelles est placé un bloc de bobines 7. En pratique, le montage des blocs de bobines conduit à scinder chaque boucle 3 en deux demi-boucles prenant la forme de la lettre U et comprenant chacune deux faces de coupes, lesquelles sont ensuite globalement reconstituées au travers des blocs de bobines en maintenant les faces de coupe en face à face.
Les boucles 3 sont usuellement fabriquées par empilement de couches de matériau magnétique. Une des méthodes retenues par les constructeurs pour l'obtention d'un tel empilement de couches consiste à enrouler, autour d'un mandrin à section rectangulaire, une bande de feuillard magnétique. Pour délimiter la surface de jonction oblique 4 dans le cas d'une fabrication des boucles 3 par enroulement d'un feuillard, une première méthode connue de l'état de la technique consiste à ajuster, en amont de l'enroulement autour du mandrin à section rectangulaire, la largeur de la bande au moyen d'une découpe laser. Néanmoins, l'emploi de cette méthode révèle en pratique l'apparition de bavures, à savoir des excès de matière irrégulièrement formés, le long du bord de coupe, qui sont sources de court-circuit et d'espaces indésirables entre les couches une fois l'enroulement effectué.
Une méthode alternative à la prédécoupe du feuillard, illustrée sur la figure 2, consiste à enrouler autour d'un mandrin à section rectangulaire une bande de feuillard magnétique 8 de largeur constante, puis procéder à un chanfreinage d'arêtes, repéré par H, par usinage, électroérosion, ou encore découpe par jet d'eau. Cette méthode permet de s'affranchir des défauts de surface relevés dans le cas d'une découpe laser du feuillard, mais néanmoins induit toujours de la même manière des chutes de matières onéreuses. Cette méthode, qui est à la fois génératrice de pertes et chronophage, apparaît donc perfectible.
Le but de l'invention est donc de proposer une solution pour la fabrication de boucles de circuits magnétiques permettant de limiter le rebut de matière et globalement les coûts de production.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication de boucles de circuits magnétiques pour transformateur polyphasé à partir d'un feuillard magnétique, le procédé comprenant au moins les étapes de : a) fourniture d'un feuillard magnétique de largeur constante sous la forme d'un rouleau cylindrique s'étendant le long d'un axe longitudinal ; b) tronçonnage du rouleau pour en extraire un premier et un deuxième demi-rouleaux d'axe longitudinal comprenant chacun une surface de délimitation respective qui est formée à l'issue de sa séparation avec l'autre demi-rouleau, le tronçonnage s'effectuant de biais par rapport à l'axe longitudinal de sorte que l'orientation des surfaces de délimitation est opposée : le premier demi-rouleau comprend une surface de délimitation orientée extérieurement par rapport à son axe longitudinal, tandis que le deuxième demi-rouleau comprend une surface de délimitation orientée intérieurement par rapport à son axe longitudinal ; c) mise en conformité des premier et deuxième demi-rouleaux pour constituer deux boucles, incluant au moins une sous-étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers du deuxième demi-rouleau sur un mandrin.
Avec cette solution, les chutes de matières, et par voie de conséquence les coûts de fabrication, sont limités par rapport à une fabrication de boucles conformément à l'Etat de la technique qui requiert la formation d'une bobine sur mandrin suivit d'un chanfreinage d'arêtes. L'invention concerne également un procédé de fabrication de boucles ainsi défini, dans lequel la mise en conformité c) des premier et deuxième demi-rouleaux comprend une sous-étape de dressage d'un bombé apparaissant à l'issue de l'étape de déroulement et ré enroulement à l'envers du deuxième demi-rouleau sur le mandrin, ce bombé correspondant au contour de la surface de délimitation à l'issue de la sous-étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers, de sorte que l'orientation de la surface de délimitation du deuxième demi-rouleau après dressage correspond à l'orientation de la surface de délimitation du premier demi-rouleau.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de boucles ainsi défini, comprenant une sous-étape de creusage de la surface de délimitation du deuxième demi- rouleau avant la sous-étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers sur le mandrin, cette sous-étape de creusage contrant l'apparition d'un bombé correspondant au contour de la surface de délimitation après ré-enroulement à l'envers, de sorte que l'orientation de la surface de délimitation du deuxième demi-rouleau à l'issue du déroulement et ré enroulement à l'envers sur le mandrin correspond au contour de la surface de délimitation du premier demi-rouleau.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de boucles ainsi défini, comprenant une étape supplémentaire de transition de forme d) après l'étape de mise en conformité c) des premier et deuxième demi-rouleaux, cette étape de transition de forme d) comprenant un déroulement et ré-enroulement à l'endroit du premier demi-rouleau et du deuxième demi-rouleau sur un autre mandrin à section non circulaire.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de boucles ainsi défini, dans lequel l'autre mandrin est de section globalement rectangulaire. L'invention concerne également un procédé de fabrication de boucles ainsi défini, dans lequel le mandrin est à section non circulaire ; et dans lequel l'étape de mise en conformité des premier et deuxième demi-rouleaux comprend une sous-étape supplémentaire de déroulement et ré-enroulement à l'endroit du premier demi-rouleau sur le mandrin. L'invention concerne également un procédé de fabrication de boucles ainsi défini, dans lequel le mandrin est de section globalement rectangulaire.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un circuit magnétique pour transformateur polyphasé, comprenant :
- la réalisation d'au moins trois boucles conformément au procédé de fabrication de boucles ainsi défini,
- la disposition bout-à-bout des boucles pour former un contour fermé, les boucles se contactant au niveau de leur surface de délimitation.
L'invention concerne également un transformateur de puissance, comprenant un circuit magnétique présentant une forme de cage tridimensionnelle, ce circuit magnétique étant formé d'une pluralité de boucles disposées bout-à-bout selon un contour fermé, dont deux de ces boucles sont fabriquées conformément au procédé de fabrication de boucles ainsi défini.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [fig. 1], déjà décrite, est une vue schématique en perspective d'un transformateur triphasé comprenant un circuit magnétique et des blocs de bobines ;
[fig. 2], déjà décrite, est une vue schématique partielle en perspective d'une boucle de circuit magnétique ; [fig. 3] illustre une étape de fabrication d'un rouleau par enroulement d'une bande de feuillard magnétique sur un mandrin cylindrique, sur la base duquel des boucles sont fabriquées ;
[fig. 4] illustre une étape de tronçonnage du rouleau de la figure 3 ; [fig. 5] est une vue schématique d'un premier et un deuxième demi-rouleau obtenus à l'issue de l'étape de tronçonnage ;
[fig. 6] illustre une étape de déroulement et ré-enroulement à l'endroit du premier demi- rouleau sur un mandrin à section rectangulaire ;
[fig. 7] et [fig. 8] illustrent une étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers du deuxième demi-rouleau sur un mandrin à section circulaire ;
[fig. 9] illustre une étape de dressage d'un bombé ;
[fig. 10A] illustre une étape de creusage du deuxième demi-rouleau pour contrer l'apparition d'un bombé ; [fig. 10B] illustre une étape associant simultanément un tronçonnage du rouleau de la figure 3 pour former un premier et un deuxième demi-rouleau, et un creusage du deuxième demi-rouleau pour contrer l'apparition d'un bombé ;
[fig. 11] illustre une illustre une étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers du deuxième demi-rouleau sur un mandrin à section rectangulaire après l'étape de creusage ; [fig. 12] est un organigramme de deux procédés possibles de fabrication de boucles selon l'invention ;
[fig. 13] illustre le lien entre diamètre de mandrin et valeur d'angle de tronçonnage.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Le procédé selon l'invention s'inscrit dans une volonté d'optimisation de la fabrication des boucles 3 du circuit magnétique 2 de la figure 1, à partir d'une bande de feuillard magnétique.
L'idée à la base de l'invention repose sur la compatibilité améliorée d'une opération d'usinage appliquée à un contour circulaire d'une pièce par rapport à une opération d'usinage appliquée à un contour non circulaire, comme le contour rectangulaire des boucles 3.
Au regard de ce principe, le procédé de fabrication de boucles 3 selon l'invention débute par une étape A de formation d'un rouleau à section/contour cylindrique, repérée par 11 sur la figure 3, en enroulant autour d'un premier mandrin 12, à section circulaire et d'axe longitudinal X, une bande de feuillard magnétique 13 présentant des dimensions d'épaisseur et de largeur constantes.
Ensuite, deux demi-rouleaux 14, 16 de formes complémentaires et de volumes équivalents sont extraits à partir du rouleau 11 en utilisant avantageusement un tour parallèle lors d'une étape de tronçonnage, notée B. Ces deux demi-rouleaux 14, 16 deviendront à l'issue du procédé deux boucles 3 pour circuits magnétiques.
Pour cela, le rouleau 11 est maintenu de part et d'autre de ses extrémités longitudinales par des mors à fonction de serrage concentrique sur un porte pièce du tour parallèle, l'ensemble entraîné en rotation par une broche, l'axe longitudinal X du rouleau correspondant à l'axe de rotation de la broche.
Cette étape B de tronçonnage consiste, lors d'une mise en rotation du rouleau 11 autour de son axe longitudinal X, à usiner une rainure de largeur constante depuis le contour périphérique du rouleau 11 jusqu'à le traverser avec un outil à tronçonner, repéré par 17 sur la figure 4. L'outil à tronçonner se déplace de façon rectiligne le long d'une direction d'enfoncement Y s'étendant suivant un angle Q par rapport à cet axe longitudinal X. Après tronçonnage, il s'ensuit l'obtention des premier et deuxième demi-rouleaux 14, 16 d'axe longitudinal respectif X14, X16. L'invention prévoit avantageusement d'entraîner le rouleau 11 dans le sens de rotation qui tend à resserrer la spirale que forme l'enroulement de la bande de feuillard magnétique 13, de sorte à s'affranchir d'une déformation de bande lors du tronçonnage.
En résultante de cette étape de tronçonnage B, chacun des deux demi-rouleaux 14, 16 obtenus comprend une surface de délimitation respective, notée 14a, 16a, qui est formée par l'outil à tronçonner, comme illustré sur la figure 4. Ces surfaces de délimitation 14a, 16a sont tronconiques et s'étendent suivant un angle équivalant par rapport au plan global du demi-rouleau 14, 16 correspondant. En référence à la figure 4, le premier demi-rouleau 14 présente une surface de délimitation 14a dite « extérieure » ou « sortante » en ce que tout vecteur normal V14 à cette surface ne rencontre pas l'axe longitudinal X14 ; tandis que la surface de délimitation 16a du deuxième demi-rouleau 16, d'orientation opposée, est dite « intérieure » ou « rentrante » en ce que tout vecteur normal V16 à cette surface rencontre l'axe longitudinal X16. Aussi, l'étape de tronçonnage B est effectuée de sorte que les étendues longitudinales du premier demi-rouleau 14 mesurées au niveau de sa périphérie intérieure et de sa périphérie extérieure correspondent respectivement aux étendues longitudinales du deuxième demi- rouleau 16 au niveau de sa périphérie extérieure et de sa périphérie intérieure. Autrement dit, la section transversale du deuxième demi-rouleau 16 correspond à la section transversale du premier demi-rouleau 14 inversée post-tronçonnage.
Cette étape de tronçonnage B, simple de réalisation et spécifiquement adaptée pour l'usinage de pièces à contour circulaire, permet de former des surfaces de délimitation 14a, 16a tronconiques destinées à devenir chacune les surfaces de jonction obliques 4 des boucles 3 à contour rectangulaire de la figure 1. Après l'étape de tronçonnage, il s'agit de mettre en forme les premier et deuxième demi-rouleaux 14, 16 pour se conformer à l'architecture des boucles 3.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, les boucles 3 présentent chacune une surface de jonction oblique 4 s'étendant suivant une valeur d'angle de 30° par rapport au plan de boucle. A cet égard, l'invention prévoit judicieusement que :
- le premier mandrin 12, utilisé pour former le rouleau 11, présente un diamètre correspondant à la longueur du contour interne des boucles 3,
- la longueur de la bande de feuillard magnétique 13 utilisée soit adaptée de sorte que le rouleau 11 présente une épaisseur équivalente aux boucles 3 à former et, complémentairement,
- la valeur de l'angle de tronçonnage Q, mesuré par rapport à l'axe longitudinal X du rouleau 11, soit de 60°. Sur cette base, la mise en forme des boucles 3 va être décrite selon un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, en référence aux figures 6 à 9 annexées. Le premier demi-rouleau 14 présente une section en coupe transversale qui correspond à la section en coupe d'une boucle 3 telle qu'illustrée à la figure 1, notamment au regard de sa surface de délimitation 14a, mais présente un contour circulaire, à savoir qui diffère du contour rectangulaire attendu. A cet égard, le travail sur le premier demi-rouleau 14, pour constituer une boucle 3, consiste en une unique transition de forme, passant d'un contour circulaire à un contour rectangulaire.
A cet effet, l'étape du procédé, associée à la fabrication d'une première boucle 3 pour circuit magnétique à partir du premier demi-rouleau 14, consiste à le dérouler pour le ré enrouler autour d'un deuxième mandrin 15 dont :
- la circonférence est équivalente au diamètre du premier mandrin circulaire 12 utilisé pour former le rouleau 11 ; et
- la section correspond au contour interne de boucle 3, à savoir globalement rectangulaire pour se conformer à l'exemple de la figure 1.
Ce ré-enroulement s'effectue à l'endroit, de manière à ce que les couches de feuillard magnétique 13 soient empilées à l'identique. Autrement dit, il s'agit que la couche délimitant la périphérie extérieure du premier demi-rouleau 14 dans sa forme à contour circulaire, corresponde encore à la couche qui délimite la périphérie extérieure de la boucle 3 ainsi obtenue, comme illustré à la figure 6.
En ce qui concerne le deuxième demi-rouleau 16, à la fois sa section en coupe transversale et sa forme diffèrent de celles attendues d'une boucle 3 telle que représentée à la figure 1. A cet égard, l'invention prévoit une étape de transition de section de sorte à rendre le deuxième demi-rouleau 16 identique au premier demi-rouleau 14 dans son état post tronçonnage, ceci avant d'effectuer une étape de transition de forme pour obtenir une seconde boucle 3. Cette étape de transition de section s'établit en deux sous-étapes successives, notées C2 et D2. En référence aux figures 7 et 8, la première sous-étape C2 consiste à dérouler le deuxième demi-rouleau 16 en le ré-enroulant simultanément à l'envers autour d'un troisième mandrin 18 à contour circulaire et de diamètre équivalent au premier mandrin 12 utilisé pour former le rouleau 11. En opposition avec un ré- enroulement à l'endroit, ce ré-enroulement à l'envers conduit à ce que les couches de feuillard magnétique 13 soient empilées à l'envers. Concrètement, il est visé que la couche de feuillard délimitant la périphérie extérieure du deuxième demi-rouleau 16 à l'issue de l'étape de tronçonnage, corresponde à la couche qui délimite la périphérie intérieure de ce deuxième demi-rouleau dans son état à l'issue de cette première étape, noté 16'.
En référence à la figure 7, il est constaté à l'issue de la sous-étape C2 l'apparition d'un bombé K, et de stries ou sillons J. Ces stries J résultent de l'inversion de l'angle de découpe des couches de feuillard magnétique 13. En ce qui concerne le bombé K, il découle d'une différence de longueur de bande de feuillard magnétique 13 observée avant la sous-étape C2 entre :
- une première longueur mesurée d'un point A à un point B tous deux situés sur la surface de délimitation 16a, respectivement au niveau de la périphérie extérieure et de la ligne médiane T de la section en coupe transversale du deuxième demi-rouleau 16, et
- une deuxième longueur mesurée du point B à un point C, ce point C étant situé sur la surface de délimitation 16a et au niveau de la périphérie intérieure du deuxième demi- rouleau 16.
En considérant des points A', B' et C' correspondant respectivement aux points A, B et C une fois le ré-enroulement à l'envers opéré, à savoir à l'issue de la sous-étape C2, cette différence de longueur constatée conduit à ce que davantage de couches de feuillard magnétique 13 séparent les points A' et B' que de couches séparant les points B' et C' après la sous étape C2, formant ainsi le bombé K.
A cet égard, il est compris que cette première sous-étape C2 ne permet pas de retrouver la section du premier demi-rouleau 14, ce que vise à corriger la seconde sous-étape D2. Cette seconde sous-étape D2 consiste en une opération de dressage du bombé K, avantageusement réalisée avec un tour parallèle et un outil de travail d'enveloppe 19 qui se déplace linéairement le long d'un plan incliné suivant l'angle Q par rapport à l'axe du demi-rouleau 16'. La suppression de ce bombé K conduit à rendre le deuxième demi- rouleau, noté 16" à ce stade, sensiblement conforme au premier demi-rouleau 14. Etant donné que la première étape de mise en forme du deuxième demi-rouleau 16 tend à le rendre identique au premier demi-rouleau 14, l'étape suivante de mise en forme du deuxième demi-rouleau correspond à l'étape Cl décrite pour obtenir une boucle 3, à savoir consiste en une transition de forme par ré-enroulement à l'endroit sur le deuxième mandrin 15 de section globalement rectangulaire.
A l'issue de l'étape de tronçonnage B, la mise en forme d'une boucle 3 à partir du deuxième demi-rouleau 16 a été expliquée ci-dessus selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ce premier mode de réalisation prévoit de supprimer par usinage le bombé K qui apparaît, en raison du caractère tronconique de la surface de délimitation 16a, après ré-enroulement à l'envers (sous-étapes C2 et D2).
Alternativement, selon un deuxième mode de réalisation, le procédé vise à contrer l'apparition du bombé K en creusant la surface de délimitation 16a du deuxième demi- rouleau 16, de sorte qu'un ré-enroulement à l'envers génère une surface à génératrice sensiblement rectiligne, et non pas bombée. Comme il est compris, ce deuxième mode de réalisation du procédé diffère du premier mode de réalisation en ce qui concerne la mise en forme du deuxième demi-rouleau 16.
Plus spécifiquement, et en référence à la figure 10A annexée, la mise en forme du deuxième demi-rouleau 16 selon le deuxième mode de réalisation est assurée en deux étapes successives. La première étape, qui consiste à creuser la surface de délimitation 16a pour générer un contre-bombé, est avantageusement réalisée par dressage avec un tour parallèle qui introduit une mise en rotation du deuxième demi-rouleau 16 autour de son axe X16 et un outil de travail d'enveloppe 20 qui se meut suivant une courbe pour usiner. A l'issue de cette première étape, notée E, la seconde étape F consiste à dérouler le deuxième demi-rouleau, noté 16"' à l'issu de la première étape E, en le ré-enroulant simultanément à l'envers autour du deuxième mandrin 15 à section globalement rectangulaire tel que décrit précédemment. Comme il est compris, la trajectoire de l'outil 20 est pilotée de façon que la surface de contre-bombé résultante de son passage, notée 16a'", contrebalance la différence de longueur de bande de feuillard magnétique 13 initiale telle que décrite sur la base de la figure 7. A l'issue de l'étape F, le deuxième demi-rouleau correspond globalement à une boucle 3 telle que représentée à la figure 1, en comprenant notamment une surface à génératrice sensiblement rectiligne notée R, mais s'en distingue néanmoins localement par une surface de jonction qui est crénelée, non pas lisse. Cette particularité identifiée résulte de l'inversion de l'angle de découpe des couches de feuillard magnétique 13 après ré enroulement à l'envers, conduisant à l'apparition de stries J.
En pratique, l'utilisation de boucles à surface de jonction crénelée, et non pas lisse, n'est pas contraignante dans le cadre de la formation d'un circuit magnétique 2 d'un transformateurtriphasé 1 tel que représenté sur la figure 1. Le flux magnétique ne circulant pas d'une boucle à l'autre dans le cadre d'un tel circuit magnétique 2, il s'ensuit qu'il n'est pas nécessaire d'assurer rigoureusement un contact appui-plan des surfaces de jonction 4 des boucles 3 juxtaposées.
Néanmoins, il est envisageable de prévoir une étape supplémentaire visant à dresser les stries J de manière à se conformer strictement à la morphologie des boucles 3 telles qu'illustrées sur les figures 1 et 2, sans sortir du cadre de l'invention. Dans ce cas de figure, il peut être souhaité de prévoir le deuxième demi-rouleau 16 légèrement plus long, au tronçonnage, de manière à pallier le retrait de matière opéré.
En pratique, il est possible de creuser la surface de délimitation 16a pour contrer l'apparition du bombé, directement lors du tronçonnage du rouleau 11. Autrement dit, il est admissible selon le deuxième mode de réalisation de l'invention de fusionner les étapes B et E. Cette particularité est notamment à privilégier lorsqu'il devient trop contraignant d'écarter les deux demi-rouleaux 14 et 16 à l'issue de l'étape B de tronçonnage, ce qui est nécessaire pour réaliser l'étape E de creusage de la surface de délimitation 16a comme illustré sur la figure 10A. En référence à la figure 10B, l'association du tronçonnage B et de la première étape E, notée BE, s'effectue globalement comme l'étape de tronçonnage B telle qu'illustrée à la figure 4, mais s'en distingue de l'outil utilisé et de la manœuvre de découpe.
Plus spécifiquement, l'outil de tronçonnage, repéré par 21, se distingue de l'outil 20 utilisé dans le cas de l'étape de tronçonnage B telle qu'illustrée, en ce qui concerne sa tête, c'est- à-dire de sa partie active à la découpe de la matière. La tête de l'outil 20 utilisé lors de l'étape B se présente sous la forme d'un biseau qui s'étend continûment sans former de discontinuité dans le prolongement de la tige qui supporte la tête, en formant une pointe en extrémité d'outil. La tête de l'outil 21 se présente également sous la forme d'un biseau s'étendant dans le prolongement de tige pour former une première pointe 21a en extrémité d'outil, mais fait également saillie transversalement en formant une deuxième pointe 21b à la jonction.
A l'instar de l'outil 20 lors de l'étape B, l'outil 21 se déplace dans sa globalité lors de l'étape BE de façon rectiligne le long de la direction d'enfoncement Y s'étendant suivant l'angle Q par rapport à cet axe longitudinal X. Par ailleurs, une variation d'orientation de l'outil 21 est opérée autour de la deuxième pointe 21b, formant un point de pivotement qui se déplace uniquement le long de la direction d'enfoncement Y, de sorte que :
- la surface de délimitation 14a du premier demi-rouleau 14 est formée tronconique par le passage de la deuxième pointe ; et
- la surface de contre-bombé 16a'' du deuxième demi-rouleau 16'' est formée par le passage de la première pointe 21a qui se meut suivant une courbe lors de la variation d'orientation de l'outil 21.
Le procédé selon l'invention a été expliqué dans le cadre d'une fabrication d'une paire de boucles 3 prismatiques à partir de deux demi-rouleaux 14 et 16 à contours cylindriques et de sections inverses, qui sont extraits d'un rouleau 11 de feuillard magnétique 13 par tronçonnage. En référence au logigramme récapitulatif de la figure 12, la fabrication d'une première boucle repose sur une seule opération Cl de transition de forme qui consiste à dérouler et ré-enrouler à l'endroit un des demi-rouleau 14 sur un mandrin 15 à section globalement rectangulaire, tandis que la fabrication de l'autre boucle peut s'effectuer selon deux protocoles qui :
- requièrent à la fois une transition de section et une transition de forme appliquées à l'autre demi-rouleau 16, impliquant pour chacun des protocoles une étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers C2, F, - se distinguent particulièrement sur la manière employée pour résoudre une problématique de non-conformité de boucle par apparition d'un bombé K : l'un des protocoles requiert une étape D2 de suppression par usinage du bombé K une fois que celui-ci apparaît à l'issue de du ré-enroulement à l'envers C2, tandis que l'autre requiert au contraire d'anticiper et de s'affranchir de l'apparition d'un tel bombé K en formant une surface de contre-bombé creuse en amont de l'étape de ré-enroulement à l'envers F. La surface de contre-bombé peut être établie lors d'une étape E associée à la mise en conformité des premier et deuxième demi-rouleaux après l'étape de tronçonnage B, ou établie en même temps que le tronçonnage lors d'une étape BE.
Pour limiter les temps d'exécution et les chutes de bandes, l'invention prévoit judicieusement que l'étape d'usinage D2, E du protocole considéré soit réalisée par tournage avant la modification de forme du demi-rouleau 16 par ré-enroulement sur mandrin à section globalement rectangulaire 15.
Le procédé qui présente le moins d'étapes consiste à enchaîner les étapes A, B, BE, F puis
Cl.
Pour fabriquer les boucles 3 de la figure 1, les différentes étapes du procédé selon l'invention ont été décrites en respectant certains critères de dimensionnement, à savoir que :
- les premier, deuxième et troisième mandrins 12, 15, 18 utilisés présentent des diamètres égaux d'une valeur correspondant à la circonférence interne des boucles 3,
- la longueur de la bande de feuillard magnétique 13 utilisée est adaptée de sorte que le rouleau 11 présente une épaisseur équivalente aux boucles 3 à former et,
- l'angle Q a une valeur de 60°.
Concernant le deuxième mandrin 15, de section sensiblement rectangulaire, il est entendu qu'en qualité de dernier mandrin de destination, sur lequel les demi-rouleaux sont enroulés pour adopter la forme des boucles 3, son périmètre doit nécessairement correspondre à la circonférence interne de boucle. Néanmoins, l'invention n'est pas limitée au respect du critère de diamètre précité en ce qui concerne les premier et troisième mandrins 12 et 18, ainsi que de la valeur d'angle Q de tronçonnage, sur la base de l'existence d'un lien géométrique diamètre-angle Q expliqué ci-après de manière générique en référence à la figure 13.
Sur cette figure 13, est illustrée une configuration « témoin », qui respecte les critères de dimensionnement précités. Cette configuration témoin comprend un premier mandrin M dont le diamètre correspond à la circonférence interne d'une boucle 3 de la figure 1, et qui porte un demi-rouleau P issu de tronçonnage suivant un angle de 60°. Par application du procédé tel que décrit à ce stade, ce demi-rouleau P devient une boucle telle que définie à la figure 1. On notera une cote J correspondant à la distance séparant longueur projetée sur le mandrin de la surface de délimitation formée par tronçonnage.
Une première configuration diffère de la configuration témoin, en ce qu'elle présente un mandrin Ml, de diamètre supérieur au mandrin témoin M, qui porte un demi-rouleau PI formé d'une bande de longueur équivalente à celle utilisée dans la configuration témoin (en considérant la chute de matière après tronçonnage), pour présenter un volume de bande équivalent au demi-rouleau témoin P. Il est possible d'aboutir à la formation d'une boucle 3 selon la figure 1 par application du procédé, moyennant un angle Q1 de tronçonnage qui est inférieur à 60° et qui est défini de sorte à respecter la côte J.
Une deuxième configuration diffère de la configuration témoin en ce qu'elle présente un mandrin M2, de diamètre cette fois inférieur au mandrin témoin M, qui porte un demi- rouleau P2 formé d'une bande de longueur équivalente à celle utilisée dans la configuration témoin. Il est également possible d'aboutir à la formation d'une boucle 3 selon la figure 1 par application du procédé selon l'invention moyennant un angle de tronçonnage Q2 qui est supérieur à 60° et qui est défini de sorte à respecter la côte J.
Comme il est compris, il est octroyé une souplesse d'exécution du procédé selon l'invention, en permettant de moduler la valeur d'angle Q des étapes B et D2 et le diamètre des premier et troisième mandrins 12, 18 introduits aux étapes A et C2 pour fabriquer des boucles 3 selon la figure 1.
Il est à noter par ailleurs que le procédé selon l'invention n'est pas limité à la production de boucles adoptant la morphologie particulière de la figure 1. En effet, il est entendu que le procédé selon l'invention n'est pas limité à la réalisation de boucles présentant des surfaces de jonction s'étendant suivant un angle de 30° par rapport au plan de boucle, en définissant l'angle Q au juste besoin.
De même, tout type de forme de boucles 3 peut être en pratique envisagé sans sortir du cadre de l'invention. Concrètement, cela signifie que le deuxième mandrin 15 à section rectangulaire peut être substitué par un mandrin de section adapté à la forme des boucles à fabriquer.
En particulier, il est envisageable de produire des boucles à contour circulaire par le biais du procédé selon l'invention, à savoir sans faire intervenir le deuxième mandrin 15 à section rectangulaire
En outre, l'invention prévoit la possibilité d'enrichir le procédé par des opérations d'usinage supplémentaires qui sont opérées avantageusement en tournage, par exemple par chariotage et dressage, comme pour délimiter par exemple des surfaces de coin repérées par 14b, 16b dans l'exemple des figures 4 et 5, également visibles sur la figure 1 mais non référencées.
En particulier, la surface de coin notée 14b peut être dressée facilement à l'étape B. La surface de coin notée 16b peut être dressé facilement à l'étape D2, mais également dressée plus difficilement à l'étape B ou E, avec un contre-bombé. Ce contre-bombé n'est pas indispensable dans le cas de la formation de la surface de coin notée 14b, car elle est moins prononcée et extérieure dans l'assemblage du circuit magnétique 1 de la figure 1.
Enfin, l'invention a été décrite dans le cas où le rouleau 11, fabriqué à partir de la bande de feuillard magnétique 13, est scindé en deux demi-rouleaux 14, 16 de même volume. Dans ce cas de figure, il est compris que la largeur et la longueur de la bande de feuillard magnétique 13 utilisée pour former le rouleau 11 sont définies au regard des dimensions des boucles à fabriquer. Comme un transformateurtriphasé comprend trois boucles, il peut être envisagé de dimensionner le rouleau 11 de sorte à pouvoir en extraire judicieusement plusieurs couples formés chacun d'un premier et deuxième demi-rouleaux complémentaires 14, 16. Concrètement, l'application du procédé selon l'invention permet de limiter les coûts de fabrication lorsqu'il est souhaité fabriquer au moins deux boucles.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de boucles (3) de circuits magnétiques (2) pour transformateur polyphasé (1) à partir d'un feuillard magnétique (13), le procédé comprenant au moins les étapes de : a) fourniture d'un feuillard magnétique (13) de largeur constante sous la forme d'un rouleau cylindrique (11) s'étendant le long d'un axe longitudinal (X) ; b) tronçonnage du rouleau (11) pour en extraire un premier et un deuxième demi-rouleaux (14 ; 16) d'axe longitudinal (X14 ; X16) comprenant chacun une surface de délimitation (14a ; 16a) respective qui est formée à l'issue de sa séparation avec l'autre demi-rouleau (14 ; 16), le tronçonnage s'effectuant de biais par rapport à l'axe longitudinal (X) de sorte que l'orientation des surfaces de délimitation (14a ; 16a) est opposée : le premier demi- rouleau (14) comprend une surface de délimitation (14a) orientée extérieurement par rapport à son axe longitudinal (X14), tandis que le deuxième demi-rouleau (16) comprend une surface de délimitation (16a) orientée intérieurement par rapport à son axe longitudinal (X16) ; c) mise en conformité des premier et deuxième demi-rouleaux (14, 16) pour constituer deux boucles (3), incluant au moins une sous-étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers du deuxième demi-rouleau sur un mandrin (15, 18).
2. Procédé de fabrication de boucles selon la revendication 1, dans lequel la mise en conformité c) des premier et deuxième demi-rouleaux (14, 16) comprend une sous-étape de dressage d'un bombé (K) apparaissant à l'issue de l'étape de déroulement et ré enroulement à l'envers du deuxième demi-rouleau (16) sur le mandrin (18), ce bombé (K) correspondant au contour de la surface de délimitation (16a) à l'issue de la sous-étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers, de sorte que l'orientation de la surface de délimitation (16a) du deuxième demi-rouleau (16) après dressage correspond à l'orientation de la surface de délimitation (14a) du premier demi-rouleau (14).
3. Procédé de fabrication de boucles selon la revendication 1, comprenant une sous-étape de creusage de la surface de délimitation (16a) du deuxième demi-rouleau (16) avant la sous-étape de déroulement et ré-enroulement à l'envers sur le mandrin (15), cette sous- étape de creusage contrant l'apparition d'un bombé (K) correspondant au contour de la surface de délimitation (16a) après ré-enroulement à l'envers, de sorte que l'orientation de la surface de délimitation (16a) du deuxième demi-rouleau (16) à l'issue du déroulement et ré-enroulement à l'envers sur le mandrin (15) correspond au contour de la surface de délimitation (14a) du premier demi-rouleau (14).
4. Procédé de fabrication de boucles selon la revendication 2, comprenant une étape supplémentaire de transition de forme d) après l'étape de mise en conformité c) des premier et deuxième demi-rouleaux (14, 16), cette étape de transition de forme d) comprenant un déroulement et ré-enroulement à l'endroit du premier demi-rouleau et du deuxième demi-rouleau sur un autre mandrin (15) à section non circulaire.
5. Procédé de fabrication de boucles selon la revendication 4, dans lequel l'autre mandrin (15) est de section globalement rectangulaire.
6. Procédé de fabrication de boucles selon la revendication 3, dans lequel le mandrin (15) est à section non circulaire ; et dans lequel l'étape de mise en conformité c) des premier et deuxième demi-rouleaux (14, 16) comprend une sous-étape de déroulement et ré-enroulement à l'endroit du premier demi-rouleau (14) sur le mandrin (15).
7. Procédé de fabrication de boucles selon la revendication 6, dans lequel le mandrin (15) est de section globalement rectangulaire.
8. Procédé de fabrication de boucles selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les boucles sont de forme prismatique, les boucles présentant un contour globalement rectangulaire.
9. Procédé de fabrication d'un circuit magnétique (2) pour transformateur polyphasé (1), comprenant :
- la réalisation d'au moins trois boucles (3) avec le procédé selon l'une des revendications l à 8,
- la disposition bout-à-bout des boucles (3) pour former un contour fermé.
10. Procédé de fabrication d'un transformateur de puissance (1), le transformateur de puissance (1) comprenant un circuit magnétique (2) présentant une forme de cage tridimensionnelle, ce circuit magnétique étant formé d'une pluralité de boucles (3) disposées bout-à-bout selon un contour fermé, au moins deux des boucles (3) du transformateur de puissance (1) étant fabriquées selon le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
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