BE353821A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX   MATIERES     MAGNETIQUES   UTILISEES DANS LA   CONSTRUCTION   DES DISPOSITIFS ELECTROMA GNETIQUS OU 
DISPOSITIFS   SEMBLABLES.   



   Cette invention se rapporte aux alliages magnétiques uti lisés dans la construction des électro-aimants, des pièces polai- res, ou autres dispositifs semblables. 



   On sait que parmi les alliages magnétiques de fer et de cobalt, ceux ayant les proportions approximatives en fer et en co-   be,lt   indiquées par la. formule chimique Fe2 Co présentent les   perrné'   abilités les plus élévées dans la série des forces magnétisantes ordinairement désignées comme forces magnétisantes modérées, c'est à-dire comme forces ayant de 5 à 75 unités c.g.s. On a trouvé que les alliages de fer et de cobalt ayant 50% de fer et 50% de cobalt 

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 ont une perméabilité extrêmement grande dans la série des forces magnétisantes allant de 5 à 75 unités   c.g.s.   Ces alliages présen- tent aussiune trèshaute densité de flux à la saturation. Des al liages ayant de 40% à 60% de fer et le reste en cobalt présentent des propriétés analogues. 



   Afin de développer ces propriétés, les alliages sont trai-' tés à chaud. Un de ces traitements recommandables consiste à main- tenir l'alliage à environ 1100  Centigrades pendant deux à trois heures, puis à le refroidir d'une manière suffisamment lente dans le four. Cependant le traitemet à chaud ne doit pas être maintenu rigoureusement exa.ct, car il peut être varié considérablement avec des résultats satisfaisants. 



   Des alliages magnétiques obtenus avec du fer et du cobalt pur, trouvés ordinairement dans le commerce, entrant dans les pro- portions de   50%   de fer et 50% de cobalt, puis traités à chaud à la pression atmosphériquedans l'air ordinaire, présentaient une densi- té de flux d'environ 17.400,   21.700   et 22.000 gauss pour des forces magnétisantes de 10,50 et 70 gauss respectivement.

   Dans la série des forces magnétisantes au-dessus d'environ 5 gauss, la densité de flux est considérablement plus grande que celle du fer Armco et est aussi considérablement plus grande que celle des alliages magnéti- ques correspondent à la formule Co Fe2 Quoique les densités de flux données ici pour des alliages d'environ   50%   de fer et 50% de cobalt ne sont pas beaucoup plus grandes que celles données dans les publications antérieures relatives à l'alliage Co Fe2 on a trouvé que les hautes valeurs de densité de flux publiées par d'autres pour l'alliage Co Fe2 ne peuvent s'appliquer aux matières commercia les ordinaires, traitées à chaud, sans prendre des précausions spé- ciales.

   Avec les matières commerciales et les méthodes ordinaires de traitement à chaud, les densités de flux d'alliage de 50% de fer et 50% de cobalt, ont été trouvées considérablement plus hautes que celles obtenues avec des alliages se rapprochant de la formule Co Fe2 Des essais faits ont aussi indiqués que la perméabilité maxi- 

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 mum, pour n'importe quelle force magnétisante, des séries d'allia- ges fer-cobalt, présente une valeur maximum pour environ 50% de cobalt, quoique naturellement ce maximum soit inférieur à la per- méabilité maximum d'alliages obtenus avec du fer pur ou à peu près pur. La. densité de flux B pour H = 50 atteint aussi un maximum ab- solu pour des séries de fer-cobalt d'environ 50% de fer.

   Des éva- luations exactes ont aussi indiqués que la perméabilité initiale d'allia.ges de fer et de cobalt est élevée pour environ   45   à 50% de cobalt. Par des mesures exactes, des valeurs supérieures   à 600     pair   la, perméabilité initiale ont été obtenues. Un fait aussi intéres- sant est que la perte par hystérésis pour B = 6000 atteint un mini mum pour la série d'alliages fer-cobalt, pour environ   50%   de fer. 



   Ces découvertes peuvent s'appliquer aux pièces polaires pour électro-aimants de hauts-parleurs. Dans certains types d'ap- .pareils semblables, il est désirable de produire de très hautes des. sites de flux à travers les entrefers étroits. En utilisant des pièces polaires consistant en 50% de fer et 50% de cobalt, des den- sités de flux de l'ordre de 27.000 gauss aux faces des pôles sont obtenues. Ces densités de flux sont produites par une saturation facile de la, matière. Cependant pour des forces magnétisantes in- férieures à celles requises pour la saturation, les densités de flux produites sont extrèmement hautes. 



   Les alliages magnétiques mentionnés sont aussi d'un em- ploi recommandable dans les récepteurs .électromagnétiques. Dans ceux employant des aimants permanents, les pièces polaires seules peuvent être faites en alliages de cobalt et de fer, tels que ceux' décrits. quand des électro-aimants non permanents sont employés, le noyau tout entier peut être fait en alliage magnétique fer-cobalt Le diaphragme peut aussi être construit avantageusement en alliages fer-cobalt de haute perméabilité, renfermant entre 40% et   60%   de fer 
Ces matières sont d'utilité générale dans les relais à action intense, ou autres appareils analogues, particulièrement dans les cas où   des.forces   magnétisantes excessivement hautes ne sont pas 

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 désirables.

   Par exemple de tels relais sont ordinairement employés dans les disques numéroteurs ou les machines commutatrices des sys- tèmes téléphoniques. 



   Le mode d'application des alliées fer-cobalt à hautes perméabilités pour les constructions telles que celles étonnées ci-dessus, est mieux-exposé en se basant sur les dessins ci-joints. 



  Sur ceux-ci, la figure 1 est une vue transversale d'un diaphragme pour haut-parleur et de son électro-aimant moteur; la, figure 2 est une vue agrandie d'une partie de la section transversale de l'élec- tro-aimant ; la figure 3 montre à une plus grande échelle la bobine qui doit être attachée au diaphragme; la figure 4 montre un récep- teur électro-magnétique; la figure 5 montre un récepteur à aimant permanent; la figure 6 représente la courbe tracée à travers dif- férents points déterminés par les densités de flux B =gour H = 50 ga,uss avec différents alliages de fer-cobalt;   'la   figure 7 est une courbe semblable dans laquelle les pertes par hystérésis en ergs par centimètre cube et par cycle, pour une induction maximum de   B   = 
5000, sont indiquées pour différents alliages de fer-cobalt. 



   Considérant particulièrement la fig.l, le diaphragme 10 est supporté sous tension par le bâti 11, tandis que l'ensemble électro-dynamique 12 est supporté par un organe transversal du bâ- ti. La bobine 13, de cet ensemble, est fixée au   diaphragme   afin de l'actionner, cette bobine étant placée entré les faces annulai- res des pôles 14 et 15 du dispositif magnétique. L'enroulement po   larisé   16 est situé dans le vide formé par ce dispositif qu'il rem- plit   presqu'entièrement,   et est soutenu par une bague en cuivre 23. 



   Le corps principal 17 du dispositif magnétique peut consister en une matière magnétique quelconque convenable. Les pièces polaires 
14 et 15, mieux montrées sur la figure 2, sont de forme annulaire et sont construites au moyen d'un alliage de fer-cobalt de haute perméabilité contenant environ 50% de fer. L'entrefer annulaire entre les pièces polaires est très petit. La. bobine 13 consiste en un ruban conducteur mince, de .préférence en cuivre, fait d'un 

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 fil conducteur et de l'ordre de 0.05 m/m d'épaisseur et de 0. 4 m/m. de largeur, enroulé de manière que le plan du ruban soit perpendi- culaire à l'axe de la bobine.

   Les tours adjacents du ruban conduc teur sont isolés l'un de l'autre par de la "Bakelite" qui est appli quée en la dissolvant dans de l'acétone, puis en séchant la bobine après que le oonducteur est appliqué.   la   bobine 13, en partie sectionnée, est réprésentée fi- gure 3 à une échelle   agrandie.,   
Dans de tels arrangements, des densités de flux de l'or- dre de 27.000 gauss ont été observées aux faces polaires. D'aussi hautes densités de flux excèdent celles qu'il   a,   été possible de pro duire dans ces genres d'appareils avec les matières magnétiques pré   cédemment   utilisées. Par suite, on accroît ainsi l'efficacité des appareils hauts-parleurs. Des densités de flux de 22.000 sont at- teintes pour des forces magnétisantes de H = 60.

   Cette dernière valeur représente une condition pratique d'opération. 



     La.   figure 4 représente un récepteur électromagnétique dans lequel le noyau magnétique 18 est formé d'un alliage contenant   50%   de fer et 50 % de cobalt, traité à chaud de manière à obtenir une haute perméabilité. L'enroulement 19 est appliqué de la ma- nière habituelle. Le diaphragme 20 peut aussi être avantageuse- . ment construit d'une matière magnétique de 50% de fer et   50%   de co- balt. 



   Dans le récepteur représenté figure 5, l'aimant permanent 21 peut être fait d'une matière magnétique convenable quelconque. 



  Les parties du noyau 22, sur lesquelles les enroulements mangétisan tes sont appliqués, sont faites en alliage fer-cobalt de haute per- méabilité et sont attachées à l'aimant permanent d'une manière con- venable quelconque. Le diaphragme 20 peut aussi   avantageusement   être fait d'un alliage semblable à celui des parties 22 du noyau. 



   Les valeurs données ci-après sont obtenues au moyen d'es- sais faits sur des échantillons ayant tous subis approximativement le traitement à chaud mentionné au commencement de la description, 

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 bien qu'aucune précaution non usuelle n'ait été prise pour rendre ces traitements identiques. Un alliage d'environ 50% de fer et 50% de cobalt, ainsi qu'il est de coutume de le préparer, avait une den- sité de   flux   supérieure au dessus de 34% de cobalt sur ce qui est ordinairement considéré comme la rangée entière des forces   magnéti-     santes.   Pour une force magnétisante de H = 10, le flux pour l'al- liage   50%   était d'environ 30% plus élevé que pour l'alliage de   34%   de cobalt.

   Pour H = 5.5 à 69, l'alliage 50% a une densité de flux plus grande que le fer. Les mêmes conditions s'appliquent pour des compositions de la région immédiate de   50%   de cobalt. Pour   60%   de fer et 40% de cobalt on a trouvé que la supériorité des alliages   par   rapport à 34% cobalt et 66% de fer et au fer pur, est moins marquée et s'applique à une partie moindre de la rangée des forces magné- tisantes.   le,   courbe de magnétisation pour 50% Co. et 50% Fe reste au dessus de celle du fer pur et de 34% Co et 66% Fe jusqu'à ce que des forces magnétisantes de plusieurs centaines de gauss soient at- teintes. 



   La figure 6 montre graphiquement que la densité de flux (portée en ordonnées) pour H = 50, est décidément plus grande pour   50%   Co -   50%   Fe que pour tout autres alliages essayés de la série fer-cobalt allant du fer pur au cobalt presque pur, Le pourcentage de cobalt est porté en abscisse. 



   La figure 7 dans laquelle les pertes par hystérésis sont portées en ordonnées et les pourcentages en cobalt en abscisses, montre qu'un minimum d'hystérésis est atteint dans la série fer-co- balt avec 50% Fe- 50% Co pour une densité de flux de 5000 gauss. 



  Sur cette courbe quelques points sont calculés au moyen de la for- mule de Steinmetz du cercle d'hystérésis pris à des densités de flux légèrement plus grandes. Les résultats sont indiscutablement très proches de ceux qui seraient obtenus en utilisant le même ma-   ximum   dans la densité de flux dans chaque exemple. 



   REVENDICATIONS. 
 EMI6.1 
 



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Claims (1)

1- Alliage pouvant être utilisé dans la construction des aimants <Desc/Clms Page number 7> des /pièces polaires, ou autres dispositifs analogues, comprenant 40% à 60% de oobalt et le reste en fer, traité à chaud de manière à pré- senter une plus haute perméabilité que le fer Armco.

2 - Alliage, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'allia.ge comprend environ 50% de fer et environ 50% de co- balte 3 - Appareil électromagnétique tel qu'un haut-parleur, un récepteur téléphonique ou un relais à action intense, comprenant un circuit magnétique consistant en tout ou en partie, et de préféren- ce dans une partie adjacente d'un entrefer, en une matière magnéti- que formée de 40% à 60% de cobalt et le reste en fer.

RESUME.

Alliage pour la construction d'aimants, de pièces poli.ires etc., renfermant de 40% à 60% de cobalt et le reste en fer, traité à chaud de manière à obtenir une plus haute perméabilité que le fer ARmco, cet alliage pouvant comprendre 50% de cobalt et 50% de fer. Il peut entrer dans la construction de haut-par leur,de récep- teurs téléphoniques, ou de relais à action intense, ces appareils renfermant un circuit magnétique consistant en tout ou en partie, et de préférence dans une partie adjacente d'un entrefer, en une ma tière magnétique faite dé l'alliage décrit.