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CH102118A - Dynamo-electric machine. - Google Patents

Dynamo-electric machine.

Info

Publication number
CH102118A
CH102118A CH102118DA CH102118A CH 102118 A CH102118 A CH 102118A CH 102118D A CH102118D A CH 102118DA CH 102118 A CH102118 A CH 102118A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
conductors
winding
armature
machine according
dynamoelectric machine
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Brooks Sayers William
Original Assignee
Brooks Sayers William
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brooks Sayers William filed Critical Brooks Sayers William
Publication of CH102118A publication Critical patent/CH102118A/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/26DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the armature windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/56Motors or generators having iron cores separated from armature winding
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

  

  Machine dynamoélectrique.    Cette invention a pour objet une machine  dynamo-électrique dont l'induit comporte un  noyau monté librement par rapport au bobi  nage, cette machine présentant la particularité  que le bobinage de l'induit comporte des con  ducteurs disposés de façon que leurs parties  actives se croisent mutuellement et se trouvent  sur la surface d'un solide de révolution obtenu  en faisant tourner, autour d'un axe, une  corde attachée par ses extrémités à des bras  radiaux portés par cet axe dans des plans dif  férents.  



  Le dessin ci-annexé représente, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution de  l'objet de l'invention.  



  La fig. 1 représente, en élévation, partie  en coupe, l'induit d'une première forme d'exé  cution;  La fig. 2 est une vue schématique repré  sentant un@ autre forme de bobinage dans la  quelle les conducteurs sont enroulés de plus  d'un tour;  La fig. 3 est une coupe de détail représen  tant un conducteur composé avant compres  sion;    La fig. 4 représente le conducteur de la  fig. 3 après compression;  La fig. 5 représente une autre forme de  conducteur composé, à encastrement, établi de  façon que les conducteurs adjacents puissent  se supporter mutuellement;  La fig. 6 représente le groupement d'un  certain nombre de conducteurs analogues à  ceux de la fig. 5;  La fig. 7 représente un groupement de  conducteurs à encastrement d'une forme plus  simple que celle représentée dans les fig. 5  et 6;

    La fig. 8 est une coupe représentant une  autre forme de conducteur comprenant une  série de fils métalliques disposés en toron, ces  fils étant alternativement en cuivre et en fer;  La fig. 9 représente un toron tubulaire de  ce genre en élévation, dont les éléments sont  tordus suivant une hélice;  La     fig.    10 est une coupe suivant la ligne  <B><I>G -H</I></B> de la     fig.    11, représentant le toron tu  bulaire comprimé de façon à présenter une  forme oblongue rectangulaire;      La fig. 11 est la vue en élévation corres  pondante et représente les fils hélicoïdaux en  traits pleins et pointillés;  Les fig. 12, 13 et 14 sont des coupes lon  gitudinales suivant les lignes A-B, C-D et  E -F de la fig. 11;

    La fig. 15 représente en coupe une partie  d'un bobinage d'induit de forme rentrante, à  encastrement;  La fig. 16 représente une autre forme d'in  duit établie suivant l'invention;  La fig. 17 est une vue en bout de la va  riante de la fig. 16 et représente en particu  lier la disposition de vis de serrage;  La fig. 18 représente un induit analogue  à celui de la fig. 16;  La fig. 19 montre, partie en coupe, une  forme de pièce polaire d'inducteur propre à  être utilisée conjointement avec; les induits des  fi-.<B>8</B> et<B>18;</B>  La fig. 2(1 est un développement d'une  forme de bobinage d'induit.  



  En se référant à la fig. 1, l'inducteur de  la machine peut être de la forme ordinaire;  il n'est pas représenté. L'induit de la ma  chine comprend deux éléments mécaniquement  indépendants, à savoir un noyau 1 et un bo  binage 2. Le noyau 1 est fait d'une matière  magnétique, telle que le fer ou d'un acier  approprié capable d'être aimanté d'une façon  permanente. Ce noyau comprend la totalité  ou la majeure partie de la matière magné  tique employée dans l'induit et est monté sur  des roulements à billes 3, 4 de façon à pou  voir tourner librement sur l'arbre tubulaire  5, indépendamment du bobinage 2 lequel est  formé de conducteurs individuels disposés  suivant des lignes hélicoïdales entre les points  de fixation de façon à s'entrecroiser mu  tuellement.

   Les roulements à billes 3, 4 sont  enveloppés par des anneaux 6 en matière  non magnétique, de façon qu'ils soient en  partie isolés magnétiquement du noyau 1.  



  Le bobinage 2 reçoit un mouvement de  rotation de l'arbre 5 et se meut dans l'espace  compris entre la surface périphérique du  noyau 1 et les surfaces des pièces polaires de  l'inducteur, un collecteur approprié 7 étant    prévu à l'une des extrémités du bobinage,  chacune des lames dudit collecteur étant  agencée pour qu'on puisse fixer sur elle l'une  des extrémités de deux des conducteurs fai  sant partie du bobinage 2. Chacun des con  ducteurs de celui-ci est replié sur lui-même  en 8 et la partie repliée est coudée sensible  ment à angle droit par rapport au reste du  conducteur, le coude extrême 8 étant serré  entre une pièce 9 montée sur l'arbre 5 et un  anneau 10 qui est fixé à la. pièce 9 à l'aide  de vis 1.1.

      Suivant la fig. 1, le bobinage 2 épouse  la forme d'un cylindre de révolution obtenu  en faisant tourner, autour d'un axe, une  corde tendue entre les extrémités libres de  bras radiaux portés par cet axe en des en  droits différents.    L'arbre 5 porte. une plaque 12 contre la  quelle s'appliquent des vis de pression 13  montées dans des trous taraudés de la pièce  9. Le rôle des vis 13 est de permettre au  bobinage 2 d'être tiré et mis sous tension, ce  qui lui procure de la rigidité et supprime.  toute tendance du bobinage à l'expansion  vers l'extérieur ainsi. que toute tendance à  venir frapper les pièces polaires de l'induc  teur sous l'action de la force centrifuge lors  que le bobinage tourne.  



  Des balais appropriés du type usuel sont  destinés à coopérer avec, le collecteur 7 de  façon à recueillir l'énergie du bobinage 2, ou  à fournir de l'énergie à celui-ci ainsi qu'il  est bien connu dans la construction des ma  chines     dynamo-électiiques.     



  Chacun des conducteurs formant le bobi  nage est composé de     plusieurs    fils 14 dont  quelques uns ou tous peuvent être en matière  magnétique conductrice combinée avec une  matière de     conductibilité    électrique plus éle  vée et, dans le but d'assembler convenable  ment les conducteurs pour former le bobi  nage, un conducteur composé tel que celui  représenté à la,     fig.    3 est comprimé de façon  à, présenter en section transversale une forme  carrée ou rectangulaire, comme représenté à  la     fig.    4. Au lieu de fil métallique, ou pour-      rait employer du métal en bande pour ob  tenir le même résultat.  



  On peut faire quelques-uns des fils indi  viduels 14 du conducteur composé représenté  à la fig. 8 en fer, ou les faire tous en fer et  les recouvrir d'un dépôt électrolytique de  cuivre. On pourrait aussi employer des ban  des de fer et de cuivre seules. D'une façon  générale, toute disposition consistant à recou  vrir des fils individuels d'un dépôt électroly  tique de cuivre, ou à recouvrir le conducteur  composé ou la bande de fer d'un dépôt élec  trolytique de cuivre, avant ou après compres  sion, peut être adoptée pour donner aux con  ducteurs une résistance mécanique suffisante  et diminuer la réluctance de l'entrefer entre  les faces polaires de l'inducteur et la surface  périphérique du noyau 1.  



  Si l'on se réfère particulièrement à la sec  tion de conducteur composé représentée à la  fig. 5, le conducteur comprend des fils de fer  doux 14 et un élément 16 en cuivre, le tout  entouré d'une gaine externe 17 formée d'une  matière isolante appropriée, les conducteurs  adjacents du bobinage s'encastrant partielle  ment les uns clans les autres de façon qu'ils  se supportent mutuellement pendant la rota  tion.  



  Dans certains cas, il peut être nécessaire  que chaque conducteur du bobinage soit en  roulé de plus d'un tour, par exemple de deux  tours, auquel cas on adopte une disposition  telle que celle représentée à la fig. 2 et, dans  ce cas, on ne relie chaque conducteur à la  lame correspondante du collecteur 7 qu'après  deux tours d'enroulement du conducteur,  comme on le voit en fig. 2, les parties des  conducteurs se trouvant aux extrémités du  bobinage étant supportées par des pièces de  support établies à cet effet.  



  Dans la disposition de la fig. 16, les con  ducteurs du bobinage du genre de ceux re  présentés à la fig. 14, sont entrelacés à la  façon d'un ouvrage en vannerie, mais lorsque  1a. section des conducteurs est celle représen  tée à la fig. 5, les conducteurs adjacents sont  encastrés partiellement les uns dans les autres  comme représenté à la fig. 6.    Pour réduire au minimum les efforts lo  caux qui s'exercent dans le bobinage 2 et  éviter les inconvénients résultant de l'emploi  de fils de frettage, ou réduire le nombre de  ces fils, ou permettre, comme variante, d'em  ployer une forme plus simple de conducteur .

    composé, le bobinage 2 peut être disposé de  façon à épouser sensiblement la surface d'un  solide (le révolution ventru obtenu en faisant  tourner une corde lâche autour d'un. axe por  tant des bras radiaux angulairement dépla  cés, aux extrémités desquels seraient assujet  ties les extrémités de la corde, de façon que,  la longueur (le celle-ci dépassant la distance  entre ces bras, on obtienne un induit de forme  ventrue du genre de ceux représentés dans les  fig. 16 et 18, clans lesquels les conducteurs  du bobinage 2 s'entrecroisent mutuellement.  



  Dans les exemples des fig. 16 et 18, on  prévoit deux collecteurs 7 sur chaque lame  desquels sont fixés deux conducteurs. Dans  une     construction    de ce genre, le bobinage 2  est     établi    de façon à épouser la surface péri  phérique du noyau 1, des frettes en fil mé  tallique 18 étant prévues pour maintenir les  couches de conducteurs externes. Les collec  teurs 7 sont montés sur deux organes 19 pré  vus un à chaque extrémité de l'induit, cha  cun de ces organes portant les vis de serrage  18 dont les extrémités s'appliquent contre une  plaque 12 fixée sur (arbre 5.  



  Lorsqu'on prévoit un noyau 1 et un bo  binage 2 du genre représenté aux     fïg.    16 et  18, il est indiqué de modifier la surface ac  tive des pièces polaires de l'inducteur de  façon à leur permettre de coopérer     effective-          ment    avec la, surface active entière de l'in  duit, et à placer le noyau 1     magnétiquement     en équilibre par rapport à ces pièces. Une  forme d'inducteur de ce genre est schéma  tiquement représentée à la     fig.    19 montrant  en 20 l'une des pièces polaires- de l'induc  teur.  



  Pour maintenir le bobinage 2 en position  par rapport aux lames des collecteurs 7, on  a disposé des     frettes    en fil métallique 21.  Quoique deux collecteurs aient été représen  tés dans les     fig.    16 et 18, il est évident qu'on      peut ne prévoir qu'un seul collecteur, auquel.  cas les éléments composés du bobinage 2 peu  vent être repliés sur eux-mêmes, coudés et  maintenus en position comme représenté à la,  fig. 1.  



  Grâce à. la disposition du noyau monté  fou 1, les pertes dues aux courants de Fou  cault et à. l'hystérésis sont considérablement  diminuées et le rendement de la machine aug  mente d'une façon proportionnelle.  



  Dans les fig. 1-6 et 18, on n'a représenté  aucun dispositif particulier à balais, étant  donné que l'une quelconque des formes con  nues ou usuelles peut être employée.  



  Dans la description qui précède il n'a été  question jusqu'ici que de bobinage à conduc  teurs entrecroisés 2, mais, dans certains cas,  il peut être désirable de supporter le bobinage  dans ou sur des cages ou cadres en matière  magnétique ou partiellement magnétique, au  quel cas les cages ou cadres pourraient être  disposés de façon à diminuer la réluctance  Magnétique de l'entrefer entre les faces po  laires de l'inducteur et la surface périphéri  que du noyau de l'induit et à assurer la ré  sistance mécanique nécessaire sans avoir re  cours à des conducteurs contenant une matière  magnétique, quoique, si.

   la, cage ou cadre ne  contient pas une quantité suffisante de ma  tière magnétique ou partiellement magnéti  que, il peut être désirable d'augmenter la  proportion en matière de ce genre en intro  duisant une certaine quantité de matière ma  gnétique clans les conducteurs composés.  



  Dans certains cas, les cages ou cadres peu  vent être entièrement formés de matière non  magnétique, auquel cas, si l'on désire dimi  nuer la réluctance de l'entrefer entre les faces  polaires de l'inducteur et la surface périphé  rique du noyau 1 (le l'induit, il est nécessaire  d'employer des conducteurs composés con  tenant une proportion appropriée de matière  magnétique.  



  On a représenté dans les fig. 8 à 15 des  variantes de forme de conducteur qui ont la  propriété de conduire le flux magnétique  transversalement en plus de son rôle consis-    tant à conduire le courant électrique longi  tudinalement.  



  Comme on le voit à la fig. 8, des fils de  cuivre a et des fils de fer b (,ces derniers pos  sédant une bonne perméabilité et un faible  coefficient d'hystérésis et étant     préférable-          ment    étamés pour éviter qu'ils se rouillent)  sont disposés côte à côte et d'une manière  alternée sous la. forme d'un trou tubulaire de  la façon dont sont disposés les fils clans la  couche externe d'un câble et, dans certains  as, la disposition peut être modifiée en pla  çant deux ou plus de deux fils de cuivre ou  (le fer adjacents les uns aux autres, ainsi  qu'en faisant: varier le nombre total de fils  que renferment une ou plusieurs couches an  nulaires.

   Les tubes ainsi établis forment,  lorsqu'ils sont aplatis par compression, une  barre ou bande plate composée de fils incli  nés dans des sens opposés sur les faces oppo  sées de la bande, comme représenté dans les  fig. 8 et 9 qui sont respectivement une coupe  transversale et une vue de côté représentant  une disposition (le ce genre. Les élément  ainsi établis sont légèrement recourbés au  moment ou avant de les assembler comme re  présenté à la fig. 15. Ces conducteurs sont  posés de champ sur l'induit et sont     préfé-          rablement    placés hélicoïdalement les uns con  tre les autres de façon que des parties con  vexes soient encastrées clans des parties  creuses comme représenté à la fig. 15.

      Les fils de fer b se touchent les uns les  autres aux endroits où ils se croisent, de sorte  que le flux magnétique peut passer d'un fil  à l'autre dans le sens transversal, ou conti  nuer à passer le long du même fil d'un bord  à l'autre de la bande ou barre (fi-. 12, 13  et 14). L'application de ces fils de fer de  façon qu'i.ls jouent le double rôle de conduire  le flux magnétique transversalement et à la  fois de conduire le courant électrique     lonbi-          t;udinalement    constitue une utilisation inten  sifiée du métal permettant de diminuer les  pertes en     RT    qui se produisent dans l'induit.  



       La,        perméabilité        ma,nétique    ainsi donnée       aux    conducteurs supprime la, nécessité de mu-      nir le noyau de l'induit de saillies en fer  pour compléter le circuit magnétique.  



  Les conducteurs de bobinage établis sui  vant la fig. 15 reçoivent une hauteur impor  tante et effective qui les renforce mécanique  ment et permet de former une construction  cylindrique rigide et stable, n'exigeant pas  de frettes. Les conducteurs n'ont pas une  forme rigoureusement plate, mais sont légère  ment concaves de sorte que lorsqu'ils sont  disposés hélicoïdalement pour former un en  roulement hélicoïdal, et comme ces conduc  teurs possèdent, conjointement avec leur gaine  isolante, l'épaisseur voulue pour établir le  diamètre désiré lorsqu'ils sont inclinés sui  vant l'angle de l'hélice par rapport à l'axe,  ils forment, lorsqu'ils sont montés ou fixés  par leurs extrémités, un bobinage de struc  ture robuste et satisfaisante. Une partie d'un  bobinage de ce genre est représentée en coupe  à la fig. 7.  



  Dans la fig. 20 représentant un bobinage 2  à conducteurs entrelacés, les conducteurs sont  reliés à, deux collecteurs sur lesquels s'appli  quent des balais 22 destinés à recueillir ou  fournir du courant d'une manière bien con  nue, les pièces polaires 20 de l'inducteur  étant indiquées en traits mixtes. Ces pièces  polaires peuvent recevoir une forme carrée  ou polygonale avec les angles arrondis au  lieu de recevoir la forme allongée avec des  extrémités courbes, comme représenté.  



  Quoique, dans les exemples représentés,  le noyau 1 soit monté fou sur des roulements  à. billes 3 et 4, on peut évidemment utiliser  dans'le même but des roulements à rouleaux  ou autres systèmes de supports.



  Dynamoelectric machine. The object of this invention is a dynamo-electric machine, the armature of which comprises a core mounted freely with respect to the coil, this machine having the particular feature that the coil of the armature comprises conductors arranged so that their active parts cross. mutually and are found on the surface of a solid of revolution obtained by rotating, around an axis, a rope attached by its ends to radial arms carried by this axis in different planes.



  The accompanying drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the invention.



  Fig. 1 shows, in elevation, part in section, the armature of a first embodiment; Fig. 2 is a schematic view showing another form of coil in which the conductors are wound more than one turn; Fig. 3 is a detail sectional view showing a conductor composed before compression; Fig. 4 shows the conductor of FIG. 3 after compression; Fig. 5 shows another form of compound conductor, encased, so constructed that adjacent conductors can support each other; Fig. 6 represents the grouping of a certain number of conductors similar to those of FIG. 5; Fig. 7 shows a group of recessed conductors of a simpler form than that shown in FIGS. 5 and 6;

    Fig. 8 is a section showing another form of conductor comprising a series of metal wires arranged in a strand, these wires being alternately made of copper and of iron; Fig. 9 shows a tubular strand of this kind in elevation, the elements of which are twisted in a helix; Fig. 10 is a section taken along the line <B> <I> G -H </I> </B> of FIG. 11, representing the tu bular strand compressed so as to present a rectangular oblong shape; Fig. 11 is the corresponding elevation view and shows the helical wires in solid and dotted lines; Figs. 12, 13 and 14 are longitudinal sections taken along lines A-B, C-D and E -F of FIG. 11;

    Fig. 15 shows in section a part of an armature winding of re-entrant shape, with recessing; Fig. 16 represents another form of induction established according to the invention; Fig. 17 is an end view of the variant of FIG. 16 and shows in particular the arrangement of the clamping screw; Fig. 18 represents an armature similar to that of FIG. 16; Fig. 19 shows, partly in section, one form of inductor pole piece suitable for use in conjunction with; the armatures of fi-. <B> 8 </B> and <B> 18; </B> FIG. 2 (1 is a development of one form of armature winding.



  Referring to fig. 1, the inductor of the machine can be of ordinary shape; it is not represented. The armature of the machine comprises two mechanically independent elements, namely a core 1 and a coil 2. Core 1 is made of a magnetic material, such as iron or of a suitable steel capable of being magnetized. permanently. This core comprises all or most of the magnetic material employed in the armature and is mounted on ball bearings 3, 4 so as to be able to freely rotate on the tubular shaft 5, independently of the coil 2 which is formed of individual conductors arranged in helical lines between the fixing points so as to cross mutually.

   The ball bearings 3, 4 are surrounded by rings 6 of non-magnetic material, so that they are partly magnetically isolated from the core 1.



  The coil 2 receives a rotational movement of the shaft 5 and moves in the space between the peripheral surface of the core 1 and the surfaces of the pole pieces of the inductor, a suitable collector 7 being provided at one of the ends of the coil, each of the blades of said collector being arranged so that one of the ends of two of the conductors forming part of the coil 2 can be fixed to it. Each of the conductors thereof is folded back on itself in 8 and the folded part is bent substantially at right angles to the rest of the conductor, the end bend 8 being clamped between a part 9 mounted on the shaft 5 and a ring 10 which is fixed to the. part 9 using screws 1.1.

      According to fig. 1, the coil 2 takes the shape of a cylinder of revolution obtained by rotating, around an axis, a rope stretched between the free ends of radial arms carried by this axis at different rights. Tree 5 bears. a plate 12 against which the pressure screws 13 mounted in the threaded holes of the part 9. The role of the screws 13 is to allow the winding 2 to be drawn and put under tension, which gives it strength. stiffness and removes. any tendency of the coil to expand outward as well. any tendency to strike the pole pieces of the inductor under the action of centrifugal force when the winding is rotating.



  Suitable brushes of the usual type are intended to cooperate with the collector 7 so as to collect the energy of the coil 2, or to supply energy to the latter as is well known in the construction of machines. dynamo-electrics.



  Each of the conductors forming the bobbin is composed of several wires 14, some or all of which may be of conductive magnetic material combined with a material of higher electrical conductivity and, in order to properly assemble the conductors to form the bobbin swimming, a compound conductor such as that shown in, fig. 3 is compressed so as to present in cross section a square or rectangular shape, as shown in FIG. 4. Instead of wire, or could use strip metal to achieve the same result.



  Some of the individual wires 14 can be made from the compound conductor shown in FIG. 8 in iron, or make them all in iron and cover them with an electrolytic deposit of copper. We could also use iron and copper bans alone. In general, any arrangement consisting in covering individual wires with an electrolytic deposit of copper, or in covering the compound conductor or the iron strip with an electrolytic deposit of copper, before or after compression, can be adopted to give the conductors sufficient mechanical strength and decrease the reluctance of the air gap between the pole faces of the inductor and the peripheral surface of the core 1.



  If we refer particularly to the section of compound conductor shown in FIG. 5, the conductor comprises soft iron wires 14 and a copper element 16, the whole surrounded by an outer sheath 17 formed of a suitable insulating material, the adjacent conductors of the winding partially fitting into each other. so that they support each other during the rotation.



  In some cases, it may be necessary for each conductor of the coil to be rolled by more than one turn, for example two turns, in which case an arrangement such as that shown in FIG. 2 and, in this case, each conductor is not connected to the corresponding blade of the collector 7 until after two turns of winding of the conductor, as seen in FIG. 2, the parts of the conductors at the ends of the winding being supported by support pieces established for this purpose.



  In the arrangement of FIG. 16, the conductors of the winding of the type shown in FIG. 14, are interlaced like a basketry work, but when 1a. section of the conductors is that shown in fig. 5, the adjacent conductors are partially embedded in one another as shown in FIG. 6. To reduce to a minimum the local stresses exerted in the winding 2 and avoid the inconveniences resulting from the use of hooping wires, or to reduce the number of these wires, or to allow, as a variant, to use a simpler form of conductor.

    compound, the coil 2 can be arranged so as to substantially match the surface of a solid (the pot-bellied revolution obtained by rotating a loose cord around an axis bearing angularly displaced radial arms, to the ends of which would be subject tie the ends of the rope, so that, the length (the latter exceeding the distance between these arms, we obtain a round-shaped armature of the kind shown in fig. 16 and 18, in which the conductors of the winding 2 intersect with each other.



  In the examples of fig. 16 and 18, there are two collectors 7 on each blade of which are fixed two conductors. In such a construction, the coil 2 is established so as to match the peripheral surface of the core 1, metal wire hoops 18 being provided to hold the layers of outer conductors. The collectors 7 are mounted on two members 19 provided one at each end of the armature, each of these members carrying the clamping screws 18 whose ends are applied against a plate 12 fixed on (shaft 5.



  When a core 1 and a coil 2 of the kind shown in fig. 16 and 18, it is indicated to modify the active surface of the pole pieces of the inductor so as to allow them to cooperate effectively with the entire active surface of the induction, and to place the core 1 magnetically in balance in relation to these parts. One form of inductor of this kind is schematically shown in FIG. 19 showing at 20 one of the pole pieces of the inductor.



  To keep the winding 2 in position with respect to the blades of the collectors 7, metallic wire hoops 21 have been arranged. Although two collectors have been shown in FIGS. 16 and 18, it is obvious that one can provide only one collector, to which. case the elements made up of the winding 2 can be folded back on themselves, bent and held in position as shown in, fig. 1.



  Thanks to. the arrangement of the insane mounted core 1, the losses due to insane currents and. the hysteresis is considerably reduced and the efficiency of the machine increases proportionally.



  In fig. 1-6 and 18, no particular brush device has been shown, since any of the known or usual forms can be employed.



  In the foregoing description, hitherto only cross-conductor winding 2 has been discussed, but in some cases it may be desirable to support the winding in or on cages or frames of magnetic or partially magnetic material. , in which case the cages or frames could be arranged so as to reduce the magnetic reluctance of the air gap between the polar faces of the inductor and the peripheral surface of the armature core and to ensure the necessary mechanical resistance without having recourse to conductors containing a magnetic material, although, yes.

   The cage or frame does not contain a sufficient amount of magnetic or partially magnetic material, it may be desirable to increase the proportion of such material by introducing a certain amount of magnetic material into the compound conductors.



  In some cases, the cages or frames can be entirely formed of non-magnetic material, in which case, if it is desired to decrease the reluctance of the air gap between the pole faces of the inductor and the peripheral surface of the core 1 (the armature, it is necessary to use compound conductors containing an appropriate proportion of magnetic material.



  There is shown in FIGS. 8 to 15 conductor shape variants which have the property of conducting the magnetic flux transversely in addition to its role of conducting the electric current longitudinally.



  As seen in fig. 8, copper wires a and iron wires b (the latter having a good permeability and a low coefficient of hysteresis and being preferably tinned to prevent them from rusting) are arranged side by side and d 'an alternate way under the. shape of a tubular hole in the way the wires are arranged in the outer layer of a cable, and in some cases the arrangement can be changed by placing two or more copper or iron wires adjacent to them. to each other, as well as by varying the total number of threads contained in one or more annular layers.

   The tubes thus established form, when they are flattened by compression, a flat bar or strip composed of wires inclined in opposite directions on the opposite faces of the strip, as shown in FIGS. 8 and 9 which are respectively a cross section and a side view showing an arrangement (this kind. The elements thus established are slightly curved when or before assembling them as shown in fig. 15. These conductors are laid from above. field on the armature and are preferably placed helically against each other so that convex parts are embedded in hollow parts as shown in Fig. 15.

      The wires b touch each other at the places where they cross, so that the magnetic flux can pass from one wire to another in the transverse direction, or continue to pass along the same wire d 'one edge to the other of the strip or bar (fig. 12, 13 and 14). The application of these iron wires in such a way that they play the dual role of conducting the magnetic flux transversely and at the same time of conducting the electric current long; ultimately constitutes an intensive use of the metal making it possible to reduce the RT losses that occur in the armature.



       The magnetic permeability thus given to the conductors eliminates the need to provide the core of the armature with iron projections to complete the magnetic circuit.



  The winding conductors established according to fig. 15 receive a substantial and effective height which strengthens them mechanically and enables a rigid and stable cylindrical construction to be formed, requiring no hoops. The conductors do not have a strictly flat shape, but are slightly concave so that when they are arranged helically to form a helical bearing, and as these conductors have, together with their insulating sheath, the thickness desired for establish the desired diameter when they are inclined according to the angle of the helix with respect to the axis, they form, when they are mounted or fixed by their ends, a winding of robust and satisfactory structure. A part of such a coil is shown in section in FIG. 7.



  In fig. 20 showing a coil 2 with interlaced conductors, the conductors are connected to two collectors on which brushes 22 are applied intended to collect or supply current in a well-known manner, the pole pieces 20 of the inductor being shown in phantom lines. These pole pieces can receive a square or polygonal shape with rounded corners instead of receiving the elongated shape with curved ends, as shown.



  Although, in the examples shown, the core 1 is mounted idle on bearings at. balls 3 and 4, it is obviously possible to use roller bearings or other support systems for the same purpose.

 

Claims (1)

REVENDICATION Machine dynamoélectrique dont l'induit comporte un noyau monté librement par rap port au bobinage, cette machine étant carac térisée en ce que le bobinage de l'induit com porte des conducteurs disposés de façon que leurs parties actives se croisent mutuellement et se trouvent sur la surface d'un solide de révolution obtenu en faisant tourner, autour d'un axe, une corde attachée par ses extrémi tés à des bras radiaux portés par cet axe dans des plans différents. CLAIM Dynamoelectric machine in which the armature comprises a core mounted freely with respect to the winding, this machine being characterized in that the winding of the armature comprises conductors arranged so that their active parts cross each other and lie on each other. the surface of a solid of revolution obtained by rotating, around an axis, a cord attached by its ends to radial arms carried by this axis in different planes. SOUS-REVENDICATIONS 1 Machine dynamoélectrique suivant la re vendication, caractérisée en ce que l'induit présente une forme générale ventrue et que les faces polaires de l'inducteur sont dis posées de telle façon qu'on obtient un espace d'air dont la largeur est sensiblement constante et dont la configuration est agen cée pour permettre le mouvement libre du bobinage dans cet espace. 2 Machine dynamoélectrique suivant la re vendication, caractérisée en ce que les con ducteurs adjacents du bobinage de l'induit sont conformés de façon à s'encastrer les uns dans les autres pour qu'ils se suppor tent mutuellement pendant la rotation. 3 Machine dynamoélectrique suivant la re vendication, caractérisée en ce que le bobi nage de l'induit entoure une masse de ma tière aimantée d'une façon permanente cons tituant le noyau monté -librement. SUB-CLAIMS 1 Dynamoelectric machine according to the claim, characterized in that the armature has a generally bulging shape and that the pole faces of the inductor are arranged in such a way that an air space is obtained, the width of which is is substantially constant and the configuration of which is arranged to allow free movement of the coil in this space. 2 Dynamoelectric machine according to the claim, characterized in that the adjacent conductors of the armature winding are shaped so as to fit into each other so that they support each other during rotation. 3 Dynamoelectric machine according to the claim, characterized in that the winding of the armature surrounds a mass of magnetized material permanently constituting the mounted core -librement. 4 Machine dynamo-élettrique suivant la re vendication, caractérisée en ce que les con ducteurs du bobinage de l'induit sont for més d'éléments juxtaposés de fer et de cuivre. 5 Machine dynamoélectrique suivant la -re- vendication, caractérisée par des moyens prévus pour mettre les conducteurs du bo binage de l'induit sous tension et pour maintenir ces conducteurs en place pendant le fonctionnement. 4 Dynamo-electric machine according to the claim, characterized in that the conductors of the armature winding are formed from juxtaposed elements of iron and copper. 5 Dynamoelectric machine according to claim, characterized by means provided for putting the conductors of the armature winding under tension and for keeping these conductors in place during operation. 6 Machine dynamoélectrique suivant la re vendication, caractérisée en ce .qu'une cage en matière magnétique est prévue pour sup porter les conducteurs du bobinage de l'in duit et les maintenir en place pendant le fonctionnement. 6 Dynamoelectric machine according to the claim, characterized in that a cage of magnetic material is provided to support the conductors of the winding of the lead and keep them in place during operation.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2481856A1 (en) * 1980-05-05 1981-11-06 Neiman Leonid Slotless armature multilayer winding - uses hexagonal template and two rows of yarns to secure adjacent turns
WO1998059411A1 (en) * 1997-06-23 1998-12-30 Szentesi Janos Spherical, direct current, cage rotor electric motor

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