CA1184621A - Transformateur electrique et procede pour sa fabrication - Google Patents

Abstract

Société dite : SOCIETE NOUVELLE TRANSFIX "Transformateur électrique et procédé pour sa fabrication". (Invention de Jean-Claude BEISSER) Le transformateur comprend un circuit magnétique (8), ainsi que, pour chaque phase, un circuit électrique haute tension (17) et un circuit électrique basse tension (18) tous deux bobinés autour d'un tronçon au moins du circuit magnétique (8). Les circuits électriques (17, 18) sont aménagés dans au moins une carcasse annulaire électriquement isolante (11) qui, en service, se trouve interposée entre les circuits électriques (17,18) et le tronçon précité du circuit magnétique (8). Utilisation en particulier pour améliorer l'occupation des fenêtres électriques par le circuit magnétique et des fenêtres magnétiques par le circuit électrique. Voir figure 6.

Description

La présente invention concerne un transfor-mateur élect:rique des-tiné notamment mais non limita-tivement alx puissances dites ''moyennes''~ c'est-à-dire allant de 5 à 1 000 kV~ environ, et pour des circuits monophasés ou polyphasés.
La présente invention concerne également un procédé pour la fabrication de ce transformateur.
Les transformateurs connus comprennent de facon très générale un circuit magnétique en tôle présentant certaines zones entourées par un bobinage électrique haute tension et/ou un bobinaqe basse tensic,n. Les adjectifs "haute" et "basse" n'ont ici qu'un sens relatif pour désigner les circuits reliés aux bornes de l'appareil entre lesquelles la tension est en service respectivement la plus élevée et la plus faible.
On connalt différentes facons de monter un transformateur électrique, certaines consistant à
monter les circuits électriques d'abord,d'autres le circuit magnétique d'abord. Dans tous les cas, l'iso-lation électrique entre le circuit électrique et le circuit magnétique est réalisée à l'aide du vernis isolant recouvrant les fils électriques, ainsi que de papier interposé au montage entre les circuits de nature différente. Malgré cela, il est en outre nécessaire de prévoir un interstice entre les circuits électriques et magnétique, cet espace étant en service rempli par de l'huile électriquement isolante contenue dans une cuve à l'intérieur de laquelle sont logés les circuits électriques et magnétique.
C~ mntage classique présente de nombreux inconvénients. En cours de fabrication, la pose du papier isolant est délicate et difficile à automatiser.
Une fois les circuits terminés, ils doivent etre ~34~
. .

soumis à un long séc~age sous vide pour extraire l'humidité du papier présent en grande quantité, et qui ne peut remplir son rôle d'isolant électrique que lorsqu'il est sec.
Par ailleurs, le rendement d'un transfor mateur est d'autant meilleur que les fenêtres des circuits électriques sont totalement occupées par le circuit magnétique. L'intervalle que l'état de la technique contraint à prévoir entre circuit magnétique et circuits électriques joue un rôle néfaste à cet égard. Il est également néfaste en ce qui concerne le poids et l'encombrement de l'appareil. En outre, cet intervalle im~liaue de fixer les circuits élec-triques et magnétique indépendamment les uns des autres, ce qui est d'autant plus difficile que les fixations doivent résister aux efforts brusques et violents qui peuvent résulter de l'apparition d'un court-circuit dans le réseau desservi par le transformateur.
Le but de l'invention est de remédier à
ces inconvénients, en proposant un transformateur facile à fabriquer et procurant un rendement amélioré
malgré un encombrement amoindri.
5uivant l'invention, le transformateur électrique, comprenant un circuit magnétique, ainsi que pour chaque phase, un circuit électrique haute tension et un circuit électrique basse tension tous deux bobinés autour d'un tronçon au moins du circuit magnétique, est caractérisé en ce que les circuits électriques sont aménagés dans au moins une carcasse annulaire électriquement isolante qui, en service, est interposée entre ces circuits électriques et le tron~on précité du c:ircuit magnétique.
Ainsi, la caracasse assure une isolation parfaite entre les circuits électriques et ma~nétique sans qu'il soit besoin de prévoir de papier isolant ni d'intervalle entre ces circuits. La présence de la carcasse facilite considérablement le bobinage des circuits électriques, et aussi la réalisation du circuit magnetique qui peut former avec la carcasse un \

embo1temen-t pratiquement rigide alors que selon l'état de la technique, tout appui mutuel des circuits magnetique et: électriques devait être évité au risque d'endommager l'isolation des circuits électriques. La caracasse peut sans aucune difficulté être fixée soli-dement à toute pièce de bâti telle qu'une cuve habillant le transformateur. Le rendement du transformateur réalisé est excellent car le tronçon du circuit magné-tique peut remplir en quasi-totalité la fenêtre du circuit électrique. D'autre part, l'encombrement de l'appareil est très réduit car le circuit électrique peut rempli;r en quasi-totalit~ la fenêtre du circuit magnétique.
Dans un version avantageuse de l'invention, adaptée au cas des transformateurs monophasés dans lesquels les enroulements haute et basse tension sont bobinés autour de deux tronçons distincts du circuit magnétique, ou au cas des transformateurs polyphasés, le circuit magnétique présente au moins une fenêtre traversée par deux carcasses entourant deux tronçons de circuit magnétique qui sont opposés relativement à
cette fenêtre, chaque carcasse ayant un profil colncidant sensiblement avec le demi-profil de 1~ fenêtre considérée du circuit magnétique.
Ainsi, les deux carcasses forment ensemble autour des circuits électriques une gaine isolante qui les sépare complètement du circuit magnétique.
Selon un autre objet de l'invention, le procédé pour fabriquer un transformateur du genre exposé ci-dessus, est caractérisé en ce que l'on bobine les circuits électriques dans la carcasse, et en ce qu' ensuite, pour :réaliser le circuit magnétique, on enroule au moins un feuillard de matière magnétique convenable-ment refendue autour d'un tron~on de la carcasse, celle-ci servant de guide pour l'enroulement du feuillard.
Selon ce procédé, la carcasse, en plus de ses nombreux avantages exposés plus haut, -facilite grandement la réalisation du circuit magnétique qui peut etre roulé directement sur elle sansrisque d'endommager l'isolation électrique.
Lapresente invention concerne un transformateur électrique comportant un circuit magnétique comprenant au moins une bande de matière magnétique enroulée en un anneau définissant en son milieu une fenêtre circulaire, ainsi que, pour chaque phase, un circuit électrique haute tension et un circuit électrique basse tensi.on -tous deux bobinés autour d'un tron,con au moins du circuit magnétique, caractérisé en ce que les circuits électriques sont aménagés dans au moins une carcasse annulaire électriquement isolante, qui, en service, est i.nterposée entre les circuits électriques et le tron~con précité du circuit magnétique, la carcasse ayant un profil coincidant sensible-ment avec une partie du profil circulaire de la fcnêtre du circuit magnétique.
D'autres particularités et avantages de l'invention résulteront encore de la description ci-après.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un transformateur triphasé conforme à l'invention;
- la figure 2 est une vue de dessus du transformateur de la figure 1;
- la figure 3 est une vue schématique en perspective montrant l'arrangement des circuits électriques et magnétique du transformateur des figures 1 et 2;
- la figure 4 est une vue de dessus plus détaillée du transformateur, le couvercle de la cuve étant ôte;
- la figure 5 est une vue de dessous du transformateur, le fond de la cuve étant supposé ôté;
- la figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI de la figure 4, les deux anneaux magnétiques non situés dans ce plan étant supposés ôtés;

- la figure 7 est une vue schématique d'une carcasse avant assemblage;
- la figure 8 est une vue en coupe selon le plan VIII-VIII de la figure 9 d'une carcasse avec ses ci.rcuits électriques;
- la figure 9 est une vue de dessus de la carcasse de la :Eigure 8;
- les figures 10 et 11 sont des vues à échelle agrandie des détails X et XI de la figure 8;
- la Eigure 12 est une vue partielle du -4a-

2~

circuit magnétique, en coupe selon le plan XII-XII
de la figure 6 ;
- la figure 13 est une vue schématique montrant les différents feuillards utilisés pour réaliser un anneau magnétique :
- la figure 14 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement, montrant le montage de la prise basse tension sur le dessus des carcasses ;
- la figure 15 estune vue en perspective du commu-tateur de réglage du rapport de transformation;
- la figure 16 est une vue schématique du cablage des plots de réglage de tension ;
- la figure 17 est une vue de dessus. d'un transformateur monophasé avec coupe a~ale ducircuit magnét~ue;
- la figure 18 est une vue analogue à la figuxe 17 mais représentant un transformateur dans lequel les circuits électriques haute tension et basse tension sont montés dans deux carcasses distinctes ;
- la figure 19 est une vue d'une variante du transformateur de la figure 18, les circuits élec-triques etant vus en coupe selon le plan XIX-XIX de la figure 18 ; et - la figure 20 est une vue analogue à la figure 18, mais représentant un transformateur triphasé
dans lequel tous les anneaux du circuit magnétique sont situés dans un même plan.
Dans l'exemple représenté aux figures 1 à
16, le transformateur triphasé est aménagé dans une cuve de section triangulaire à sommets arrondis, présentant un fond 2 et un couvercle 3 dont le pourtour est constitué par une paroi oblique 4 portant selon une disposition angulairement répartie les trois bornes, haute tension 6 de l'appareil. En service, la cuve 1 est remplie d'huile minérale électriquement isolante.
Le transformateur proprement dit comprend un circuit magnétique 7 constitué de trois anneaux 6;2~

circulaires 8 réalisés en tôle magnétique, dont chacun présente une face tronconique 7 par laquelle il est accolé à la face tronconique 7 des deux autres anneaux de facon que les plans des anneaux 8 soient disposés selon les faces latérales d'un prisme. La structure des anneaux magnétiques 8 sera décrite en détail plus loin.
Le transformateur comprend également des circuits électriques~ aménagés autour du circuit magnétique, chacun autour de l'un des tron~ons où deux anneaux 8 sont accolés.
Conformément à l'invention, les circuits élec-triques g sont aména~és dans des carcasses 11 présentant unepar~e cent~etubu~re12,desec~on circu~re,autourdelaque~esont bobinés les circuits électriques, et réservant à son intérieur une fenêtre 13 pour le passage des anneaux magnétiques 8. A chaque extrémité de la partie centrale 12 est prévu un rebord 14 dirigé radialement vers l'extérieur, destiné à maintenir latéralement les bobinages électriques. La partie 12 et les deux bords 14 donnent ensemble à la carcasse un profil semi-circulaire.
Les carcasses 11 sont réalisées en matière isolante telle que la matière plastique. Comme le montre la figure 7, les carcasses 11 sont réalisées en deux parties emboLtées l'une dans l'autre selon une surface d'embo1tement 16 qui entoure la partie centrale 12 à
égale distance des bords 14. La surface de joint 16 forme un gradin dont la hauteur peut être ajustée de manière à réserver entre la fenêtre 13 et le logement annulaire réservé aux circuits élec'riques, un chemin de fuite suffisamment long pour ne pas permettre l'amor~age électri~ue entre les bobinages électriques et les anneaux magnétiques.
Chaque carcasse 11 renferme un circuit haute /

tension 17 (figure 8) et un circult basse tension 18. Selon une particularité importante de l'invention, le circuit haute tension 17 est formé de spires en fil de cuivre ou d'alumlnium situées au fond de la carcasse 11, c'est~a-dire contre la partie centrale 12. Comme le montrent les figures 8 et 10, les spires du circuit 17 sont disposées par rangées 19 séparées par des feuilles de papier isolant 21. A chaque couche, les feuilles 21 ont une largeur légèrement supérieure à la largeur disponible à l'intérieur de la carcasse.
Cet excédent: de largeur sert à faire de chaque côté
de la couche de spires se trouvant au-dessus de la feuille 21 un rebord de papier 22 entre cette couche 19 et la paroi de la carcasse 11.
Le circuit basse tension 18 est constitué d'un feuillard d'aluminium 23 enroulé autour du circuit haute tension 17. Entre chaque couche du feuillard 23 et chaque bord 14 de la carcasse est interposée une bandelette cle carton 24. Le feuillard 23, les bandelettes 24 ainsi qu'une feuille de papier 26 pour la séparation des couches sont roulés en une seule opération, la feuille 26 ayant comme les feuilles 21, un rebord 27 de chaque coté du feuillard 23.
Entre le circuit haute tension 17 et le circuit basse tension 18 est ménagé un canal annulaire 28 permettant le passage de l'huile à titre de liquide de refroidissement. Le canal 28 est délimité par deux feuilles de carton 29 entretoiséespar des baguettes de bois (non représentées) parallèles à l'axe de la carcasse. En face de chaque extrémité annulaire du canal 28, les bords 14 de la carcasse 11 présentent une série d'orifices 31 permettant la communication du canal 28 avec l'extérieur de 1~ carcasse 11.
Chaque carcasse 11 porte en outre deux cheminées 32 dirigées axialement vers le couvercle 3 6~2~

de la cuve l, qui permettent chacune la sortie de l'une des extrémités de l'enroulement haute tension 17. Par ailleuxs, chaque carcasse 11 présente une échancrure carrée 33 (figures 8 et 9) dirigée vers l'axe ZZ
5 de l'appareil (fiyure 4), par laquelle font saillie vers le couvercle 3 deux pattes 34 soudées aux extré-mités du circuit basse tension 18.
Dans l'appareil entièrement monté, les trois carcasses ll sont situées dans le même plan lO horizontal parallèle au fond 2 de la cuve et sont ixées les unes aux autres par leurs deux bords 14.
A cet effet, chaque bord 14 présente une languette 36 décalée de 30 par rapport à l'échancrure 33, et un logement de forme correspondante 37 situé à
5 l'opposé de :la lanquette 36 par rapport à l'échancrure 3 Leslanguettes3~ etles~ements37desdifférentescarcasses sont emboltés les uns dans les autres et soudes par ultrasons ou collés.
Comme le montrent Les figures 4, 8 et 9, le positionnement de la partie active du transformateur dans la cuve peut être réalisé exclusivement par l'intermédiaire des carcasses ll reposant sur la paroi latéra:Le de la cuve l. Ainsi, les carcasses 11 portent à la fois les circuits électriques 17, 18 et magnétiques 8, ce qui est particulièrement avanta-geux dans le cas de l'utilisation de matériaux magné-tiques perdant sensiblement leurs qualités magné-tiques sous l'effet des contraintes mécaniques. Les carcasses ll qui sont disposées concentriquement aux arrondis de la paroi latérale de la cuve 1 sont chacune portées par quatre équerres 81 soudées de fa~on angulairement répartie dans cet arrondi. Entre la carcasse 11 et chaque équerre 81 est interposée une cale isolante 82 vissée à l'équerre 81 au moyen d'une vis 83 qu:i, une fois montée, a sa tête noyée dans un puits 84 de la cale 82 de facon à éviter les risques d'amorçage électrique~
Les cales 82 sont épaulées de facon à assurer en même temps le centrage de la partie active du transformateur dans la cuve l. Une feuille de caoutchouc peut-être interposée entre chaque équerre 81 et la cale 82 pour absorber les vibrations de fonctionnement du transformateur.

Une prise unique 38 est branchée à la fois sur les six lames 34 reliées aux six extrémités des trois enroulements basse tension 18 contenus dans une des carcasses 11 .
De la prise 38, qui renferme les connexions internes au transformateur entre les enroulements basse tension, partent trois conducteurs de phase 39 reliés chacun à une borne de phase basse tension 41 aménagée sur un méplat de l'un des angles arrondi.s de la cuve du transformateur.
Un quatrième conducteur (non représenté), situé
sous les conducteurs 39, relie la prlse 38 à une borne neutre (non représentée), aménagée sous les bornes 41. Comme le montre la figure 14, la ~rise 38 porte trois languettes 42 destinées à etre soudées par ultrasons ou collées en des emplacements 43 des bobines 11. Une fois cette fixation réalisée, les lames 34 sont ensuite rivées à la prise 38.

6~2~

La face inférieure des carcasses 11 présente, cl peu près à l'aplomb des lames 34, une série de qua-tre plots 43 disposés selon un arc de cercle centré sur l'axe ZZ (figure 5). L'appareil comprend en outre un commutateur à trois branches en étoile 44, monté en rotation autour de l'axe ZZ au moyen d'une tige de commande 45 (figure 14) traversant l'appareil selon cet axe, et suppor-té par deux paliers aménagés dans des cadres triangulaires en matière plastique 46 (figure 5), 47 (figure 4) emboîtés entre les anneaux magnétiques 8, l'un 46 au-dessous l'autre 47 au-dessus des carcasses 11. La prise 38 présente un alésage 48 pour permettre le passage de la tige 45 ~ui traverse également le couvercle 3 de l'appareil et est reliée à l'extérieur de celui-ci à une molette de commande 49 (figures l et 2).
Chaque branche 51. du commutateur 44 porte à
son extrémité une bille 52 poussée par un ressort 53 et prenant appui sur la paroi interne d'un gale-t tubulaire 54 pouvant prendre au choix trois positions de repos da:ns lesquelles il est à cheval entre deux plots successifs 43 entre lesquels il établit un court~circuit. Comme le montre la figure 16, les plots 43 sont rel.iés à l'enroulement haute tension 17 de facon que deux plo-ts successifs 43a, 43b sont reliés à
la même spire, le plot 43c étant séparé des plots 43a, 43b par un certain nombre de spires et le plot 43d étant séparé du plot 43c par un nombre double de spires.
Ainsi, le commutateur 44 permetà partir de la molette 49 de régler le nombre de spires actives du circuit haute tension, et par suite le rapport de transfor-mation du transformateur.
Comme le montre la figure 6, dans le trans-formateur assemblé, la fenêtre circulaire 56 que présente chaque anneau magnétique 8 est occupée en quasi-totali.té par deux couples de circuits électriques 17, 18 à l'emplacement où les carcasses ll qui les contiennent, assemblées par les languettes 36 , logements 37, ont ensemble un profil circulaire.
Comme les circuits électriques quise ~uventain~i juxtaposés dans le plan de chaque anneau 8 sont les circuits basse tension 18, l'espace 57 réservé entre eux peut etre très mince sans risque de court-circuit.
Comme le montrent les figures ~et 12, outre leur face tronconique 7, les anneaux magnétiques 8 présentent en outre une face sensiblement semi-torique 58 dont le profil est inscrit dans un demi-cercle dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre de la fenêtre 13 des carcasses 11. Chaque face sensiblement semi-torique S8 est raccordée par ses deux bords annulaires 59, 61 à la face tronconique 7 de la douille 15 8. Ainsi, dans la fenêtre 13 de chaque carcasse 11, les deux anneaux 8 accolés ont ensemble un profil circulaire qui occupe en quasi-totalité la fenetre 13.
Dans la réalisation représentée, les anneaux 8 sont réalisés au moyen de feuillards de tôle magnétique roulés autour de l'axe géométrique de l'anneau. Pour parvenir au profil voulu des anneaux 8, cinq feuillards sont roulés les uns autour des autres. Le premier 62 a la forme d'un trapèze rectangle dont les bases sont perpendiculaires à la direction longitudinale du feuil-lard. Ce feuillard est roulé en premier, à partir desa petite base, et son bord incliné 63 étant dirigé
vers l'extérieur de l'appareil. Le feuillard suivant 64 est rectangulaire, il est roulé avec un léger décalage vers l'extérieur de l'appareil à chaque tour de fa~on que la face 7 de l'anneau ait la conicité voulue avec 60 d'angle au sommet. Le feuillard suivant 66 a de nouveau la forme d'un trapèze rectangle, son bord incliné étant cette fois du côté de l'intérieur de l'appareil . Les feuillards 67 et 68, qui sont roulés ensuite, sont tous deux trapézoldaux.

Lesfeu~rdstrapézo~aux peuventêt~-eréa~e'ssans chute à par1:ir d'un feuillard de largeur constante égale à la somme de la grande base et de la petite base des feuillards trapezoidaux voulus. En refendant ce feuillard selon une ligne longitudinale oblique , on obtient deux feuillards en forme de trapèze rec-tangle ayant tous deux les dimensions voulues et pouvant être utilisés dans le cadre de la réalisation de deux des anneaux magnétiques. Ce principe de referldage est schématisé par le feuillard 62' montré en pointillés à la figure 13. Les feuillards 67 et 68 qui constituent des trapèzes non rectangles peuvent etre réalisés de la même man:ière à partir de trapèzes rectangles que l'on incline légèrement.
~n va maintenant décrire le procédé pour fabriquer le transformateur ci-dessus :
- on prépare par refendage les bandes de tole magnétique nécessaires à la réalisation du circuit magnétique ;
-on~bobine sur un mandrin circulaire ayant sensib:Lement le diamètre du profil des carcasses 11 7 les feuillards de tôle magnétique dans la position qu'ils devront ensuite occuper dans le transformateur assemblé ;
- on détend des anneaux magnétiques ainsi préassemblés en les soumettant à un traitement thermique de! recuit ;
- on déroule les anneaux magnétiques du mandrin précité en les réenroulant au fur et à mesure selon un diamètre d'enroulement plus large ;
- avant, pendant ou après les opérations que l'on vient de décrire, on bobine sur Les carcasses 11 les enroulements électriques à haute puis à basse tension ;
- on assemble les carcasses entre elles, on réalise les diférentes connections entre les enrou-lements, notamment en posant la prise 38, et les inter-connexions 77 (figure 4) entre les enroulements 17 ;
- on soumet l'ensemble des trois carcasses ainsi assemblées à un étuvage ou à un séchaae sous vide destiné à assécher totalement le papier d'isolation des circui'cs électriques ;
- on bobine ensuite les anneaux magnétiques 8 autour des carcasses 11. Les feuillards destinés à
constituer les anneaux 8 prennent d'eux-mêmes la forme voulue puisqu'ils ont été recuits dans cette position.
- on fixe l.es carcasses 11 dans la cuve 1, on connecte les bornes ~ et 41 avec la prise 38 et le réseau dlinterconnexions 77, on remplit d'huile et on ferme le couvercle 3.
La description que l'on vient de Eaire de l'exemple des figures 1 à 16 a permis de .relever les nombreux avantages de l'invention, à savoir : gain de poids et d'encombrement, gain en efficacité et en rendement du trans~ormateur, facilite de fabrication et suppression des nombreux risques qui existaient jusqu' alors d'endommager les circuits électriques au cours de : cette fabrication, fixation solide et facile de la partie active dans la cuve grace aux carcasses qui peuvent être solidement fixées à la cuve sans risque de court-circuit ni risque d'endommager les circuits. Jusqu'à présent, de nombreux procédés consistant à rouler les circuits magnétiques après avoir bobiné les circuits électri-ques avaient été proposés. Cependant ces procédés t qui devaient pe:rmettre d'avoir des circuits magnétiques sans aucune discontinuité, n'avaient ]amais re~u d'applica-tion pratique car on ne réussissait pas à procéder à ce roulage sans endommager les circuits électriques.
L'invention a remédié à cette impossibilité. En outre, le roulage des circuits magnétiques qui peut être effectué sans prendre beaucoup de précaution à l'égard des circuits électriques, est très rapide. Cela permet de gagner du temps, et permet en outre d'étuver les circu~s élec~uesavant ~ pose descircL~s magnét~les.L'étuvage,quiestdé~

l~L

f o r t e m e n t r a c c o u r c i à cause de la quantité nettement moindre de papier isolant qui doit être prévue, est encore davantage raccourci e n l'absence des circuits magnétiques. Le roulage très rapide des ^ircuits magnétiques ne donne pas le temps au papier isolant de se réimprégner d'humidité avant que l'ensemble .oit plongé dans l'huile de la cuve.
Tous ces avantages obtenus dans le cadre de la réali.sation préférée des figures 1 à 16 peuvent également être obtenus dans le cadre d'autres réalisa-tions telles que celles représentées aux figures 17 à 20.
A la figure 17, le transformateur monophasé
comprend un circuit magnétique circulaire 69 dont le profil circulaire s'inscrit exactement dans la fenêtre circulaire 71 d'une carcasse 72 de profil semi-circulaire, qui contient dans son ond un circuit électrique haute tension 73 et sur son pourtour un circuit électrique basse tension 7~. I,e circuit 74 ; 20 dépasse largement de la carcasse de sorte que l'ensemble carcasse 72, circuits 73 et 74 a une section sensible-: ment circulaire qui correspond à peu près à la fenêtre 76 du circuit magnétique 69. Cependant, bien entendu, le contact entre le circuit 74 et l'anneau 69 doit être évité. Un intervalle relativement réduit suffit à
cet effet puisque le circuit 74 est le circuit basse tension.
Dans l'exemple de la Eigure 18, le circuit 69 est entouré,en deux tronçons diamètralement opposés, par deux carcasses 72 situées sensiblement dans le même plan. L'une des carcasses renferme le circuit électrique haute tension, l'autre le circuit électrique basse tension. L'anneau magnétique 69 peut etre circulaire co:mme les anneaux 8 des figures 1 à 16.

Cependa~tcommele montrelafi~ure19,l'anneau 69 peut également être rectangulaire ou carré, auquel cas~
les carcasses 72 sont cylindriques avec des rebords plans. Cett~e solution avantageuse sur le plan de l'en-combrement, présente cependant l'inconvénient que lecircuit ma~nétique ne peut pas être réalisé selon le procédé ~ui a été décrit en référence aux figures 1 à S. Il faut soit le réaliser au moyen de tôles empilées assemblées par exemple à onglet , comme représenté à
la figure 19,ou alors en tôles roulées directement autour des carcasses, sans possibilité de recuit car celui-ci endommagerait bien entendu les circuits élec-triques.
L'exemple de la figure 20 se rapproche de celui de la figure 18 mais appliqué à un transEormateur triphasé. les anneaux magnétiques 69 ont un profil semi--circulaire ]imité extérieurement par une surface cylindrique 76~ Ils sont au nombre de quatre tous disposés dans le même plan avec leurs axes dans le même plan. Les carcasses 72 , au nombre de trois, contiennent chacune un circuit haute tension et un circuit basse tension, sont chacune de section semi-circulaire. Elles entourent chacune l'un des tronçons du circuit magnétique où deux anneaux 69 sont tangents.
Les carcasses 72 sont elles aussi situées dans le même plan avec leurs axes géométriques dans le même plan.
On voit donc d'après ces exemples décrits succinctement que les carcasses conformes à l'invention sont applicables à de très nombreuses structures de transformateurs en apportant dans chaque cas des avan-tages substantiels.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples représentés, et de nombreux aménage-ments peuvent être apportés a ces exemples sans sortirdu cadre de l'invention.

C'est ainsi que l'invent~n ne se limite pas aux transEormateurs monophasésou triphasés, et que des appareils à plus grand nombre de phases peuvent naturellement etre réalisés avec les mêmes avantages.
L'invention se prête avantageusement à
l'utilisation des matières magnétiques amorphes - également appelées verres métalliques - pour réaliser les anneaux magnétiques. En effet, les verres métalliques qui se présenLent sous forme de bande de 1/100ièmede mm environ, n'offrent leurs excellentes qualités magnétiques que lorsqu'ils sont exempts de contraintes mécaniques. Cette condi~ion, habituel-lement difficile à réaliser, est au contraire remplie d'elle-même grâce à l'invention lorsque les carcasses sont seules fixées à la cuve et portent les circùits magnétiques. La feuille de verre métallique peut être roulée en une structure voisine de celles représentées aux figures/ le nombre de spires d'enroulement étant naturellement bien plus grand.
Par ailleurs, le feuillard servant à
réaliser les circuits électriques basse tension peut être en cuivre. Les canaux de refroidissement 28 peuvent êtr~e réalisés à partir d'une pièce profilée en matière plastique souple, ayant sensiblement la forme d'une échelle, qu'on déforme pour en entourer le circuit électrique haute tension avant de rouler le feuillard du circuit électrique basse tension. Les trois plots 43a, appartenant aux trois carcasses 11 peuvent être reliés électriquement ce qui permet de facon très simple de monter le circuit haute tension en étoile.

Claims (19)

LES RÉALISATIONS DE L'INVENTION, AU SUJET DESQUELLES UN
DROIT EXCLUSIF DE PROPRIÉTÉ OU DE PRIVILÉGE EST REVENDIQUÉ
SONT DÉFINIS COMME IL SUIT:

1. Transformateur électrique comportant un circuit magnétique comprenant au moins une bande de matière magnétique enroulée en un anneau définissant en son milieu une fenêtre circulaire, ainsi que, pour chaque phase, un circuit électrique haute tension et un circuit électrique basse tension tous deux bobinés autour d'un tronçon au moins du circuit magnétique, caractérisé en ce que les circuits électriques sont aménagés dans au moins une carcasse annulaire électriquement isolante, qui, en service, est inter-posée entre les circuits électriques et le tronçon précité du circuit magnétique, la carcasse ayant un profil coincidant sensiblement avec une partie du profil circulaire de la fenêtre du circuit magnétique.

2. Transformateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que chaque carcasse est réalisée par emboîtement de deux demi-carcasses selon une surface de joint constituant entre les circuits électriques et le circuit magnétique un chemin de fuite dont la longueur est suffisante pour éviter l'amorçage électrique entre ces circuits.

3. Transformateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit magnétique présente au moins une fenêtre traversée par deux carcasses entourant deux tronçons du circuit magnétique qui sont opposés relativement à cette fenêtre, chaque carcasse ayant un profil coincidant sensiblement avec le demi profil de la fenêtre considérée du circuit magnétique.

4. Transformateur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les deux carcasses sont fixées l'une à l'autre dans la fenêtre du circuit magnétique.

5. Transformateur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que pour chaque phase, il comprend une carcasse, un circuit haute tension réalisé au moyen de fils conducteurs bobinés au fond de la carcasse, et un circuit basse tension réalisé au moyen d'une bande conductrice enroulée dans la même carcasse autour de circuit haute tension.

6. Transformateur conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que le fil du circuit haute tension est en cuivre tandis que la bande du circuit basse tension est en aluminium.

7. Transformateur conforme à la revendication 5, caracterisé en ce que dans chaque carcasse, entre les circuits électriques haute et basse tension est ménagé un canal annulaire de refroidissement, qui communique avec l'extérieur de la carcasse par des orifices ménagés dans la paroi de celle-ci.

8. Transformateur conforme à l'une des revendications 5 à 7, caractérisé
en ce que les couches de spires de fil du circuit haute tension et les spires du circuit basse tension sont toutes séparées entre elles par du papier isolant.

9. Transformateur polyphasé conforme à la revendication 3, caractérisé
en ce que son circuit magnétique est constitué d'anneaux circulaires au nombre de un par phase, présentant chacun une face sensiblement tronconique par laquelle il est accolé à la face tronconique de deux autres anneaux voisins de façon que les plans des anneaux soient disposés selon les faces latérales d'un prisme, et en ce que le circuit électrique est aménagé dans un nombre égal de carcasses entourant chacune deux anneaux à l'emplacement où ceux-ci sont accolés.

10. Transformateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les anneaux du circuit magnétique présentent une face semi-torique raccordée par ses deux bords annulaires aux deux bords annulaires de la face tronconique, et en ce que les carcasses sont circulaires et de profil semi-circulaire.

11. Transformateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que chaque carcasse porte une série de plots tous reliés au circuit haute tension mais avec quelques spires de décalage, et en ce que le transformateur porte en outre un commutateur rotatif portant une branche par phase, chacune de ses branches étant en contact avec deux plots successifs de l'une des carcasses, de manière à permettre le réglage du rapport de transformation du transformateur par rotation du commutateur.

12. Transformateur conforme à la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend une cuve qui renferme les circuits magnétiques et électriques de façon que le plan des carcasses est sensiblement parallèle au fond de la cuve, en ce que les plots et le commutateur se trouvent du côté des carcasses dirigé vers le fond de la cuve, les branches du commutateur étant solidaires d'une tige de commande sortant de la cuve à l'opposé du fond.

13. Transformateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que chaque carcasse présente au moins une cheminée permettant au fil du circuit électrique haute tension de passer de l'enroulement haute tension aux bornes de connection haute tension de l'appareil.

14. Transformateur conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les deux extrémités de chaque circuit basse tension sont reliées à
des fiches ménagées sur un bord de la carcasse opposé au fond de la cuve à
proximité de l'axe central du transformateur, et en ce qu'en service une prise unique renfermant les connections désirées entre les enroulements basse tension est branchée sur l'ensemble des fiches.

15. Transformateur conforme à l'une des revendications 3 à 5, caractérisé
en ce qu'il est aménagé dans une cuve qui supporte la partie active exclusivement par l'intermédiaire des carcasses.

16. Procédé pour fabriquer un transformateur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'on bobine les circuits électriques dans la carcasse, puis on bobine un feuillard de matière magnétique convenablement refendu autour d'un tronçon de la carcasse celle-ci servant de guide pour l'enroulement du feuillard.

17. Procédé conforme à la revendication 16, dans lequel la matière magnétique est de la tôle, caractérisé en ce qu'avant de bobiner le feuillard sur la carcasse, on le bobine sur un mandrin circulaire, on le détend par traitement thermique, et on le déroule du mandrin.

18. Procédé conforme à la revendication 16, pour réaliser un trans-formateur à carcasses multiples, caractérisé en ce que l'on bobine les circuits électriques dans les carcasses, on fixe les carcasses entre elles par l'un au moins de leurs bords, et en ce qu'ensuite on enroule un feuillard à chacun des emplacements où deux carcasses sont mutuellement fixées.

19. Procédé conforme à l'une des revendications 16 à 18, caractérisé
en ce qu'avant de réaliser le circuit magnétique, on réalise les connexions entre les circuits électriques et on sèche l'ensemble ainsi constitué.