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"HAUT-PARLEUR TELEPHONIQUE"
Cette invention a trait aux moteurs de commande des téléphones hauts-parleurs, ses buts étant d'améliorer la qua- lité d1reproduction des sons, et, en même temps, d'assurer un rendement de travail élevé et d'établir une construction se prêtant à une fabrication de prix de revient modéré ou re- lativement faible.
Les moteurs de commande des hauts-parleurs -- si l'on ne considère que ceux qui existent dans le commerce -- peuvent être divisés en deux classes fondamentales : 1) ceux comportant
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des armatures magnétiques actionnées de façon à se rapprocher et s'éloigner des pièces polaires magnétiques; 2) ceux dont l'élément commandé -- dont le rôle correspond à l'armature susmentionnée -- est une bobine mobile suspendue plus ou moins librement dans un champ magnétique.
La première classe se divise en deux types 1) ceux dont les diaphrag- mes vibratoires sont faits de matière magnétique et disposés pour être actionnés directement, par exemple comme dans le récepteur téléphonique ordinaire; 2) ceux dont les diaphrag- mes sont actionnés indirectement par l'entremise d'armatures magnétiques montées de façon pivotante dans les champs magné- tiques et agencées pour se rapprocher ou s'éloigner des pôles magnétiques. Le type le plus connu et/probablement le plus satisfaisant des moteurs de ce dernier genre est celui ,habituellement appelé "moteur à armature équilibrée" dans lequel l'armature est articulée en son milieu et maintenue dans une position médiane entre les pièces polaires du champ magnétique par un ressort de centrage.
Les moteurs de commande des hauts-parleurs de la seconde classe, c'est-à-dire les moteurs dont l'armature comprend une bobine mobile, sont généralement appelés "moteurs du type dynamique",
La nomenclature qui précède sera appliquée ci- dessous pour désigner les divers types de moteurs de commande,
La construction des hauts-parleurs vendus dans' le commerce est en général régie par trois facteurs ou condi- tions essentiels: la fidélité de reproduction des sons, le rendement de travail élevé et la simplicité de la construc- tion. Une quatrième condition fréquente est que le dispositif soit très compact, surtout lorsqutil doit être enveloppé, par exemple'dans un meuble de T.S.F. ou dans d'autres endroits
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resserrés.
De plus, il arrive souvent que la qualité de reproduction qu'il est possible d'atteindre dans un haut-par- leur du commerce est inexorablement limitée par les prix de vente de la concurrence. Ces derniers facteurs doivent être considérés comme plus ou moins défavorables à la réali- sation du maximum de qualité de reproduction, mais sont apparemment inévitables.
Pour assurer une reproduction fidèle, il faut considérer plusieurs facteurs dont l'un des plus importants est la liberté de mouvement des éléments mobiles. En d'au- tres termes, une des conditions essentielles d'une bonne qualité tonale et d'une reproduction assez fidèle est que les éléments mobiles comprenant le diaphragme et l'armature soient capables de fonctionner avec le minimum de contrainte physique. Ceci veut dire, dans le vocable des construc- teurs des hauts-parleurs, qu'il faut réduire au minimum l'inertie et la "raideur". L'inertie est évidemment due à la masse des pièces mobiles et l'on ne peut la réduire au minimum qu'en limitant la masse de ces pièces.
La "rai- deur" est la qualité qui résulte, par exemple, de l'emploi d'un ressort pour centrer l'armature ou pour la solliciter de quelque autre manière ou la ramener à sa position normale.
L'application d'un ressort de ce genre est essentielle dans les moteurs de commande du type à armature équilibrée, et ce ressort doit forcément être très puissant parce qu'il doit agir de façon à empêcher l'armature de venir heurter les pièces polaires. Une autre source de "raideur" peut consister dans le fait que le diaphragme n'est pas librement mobile.
Quelle que soit l'origine de la contrainte phy- sique ou de l'obstacle au mouvement libre des éléments mobiles -- c'est-à-dire que cette contrainte ou action antagoniste soit due à l'inertie, à la raideur ou aux deux --, l'effet
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résultant est le même, en ce sens que la qualité de repro- duction est diminuée, et ce usuellement dans une mesure qui est en qualque sorte proportionnelle au degré de con- trainte des éléments mobiles,
Dans un moteur du type à armature équilibrée, l'ar- mature est articulée en son centre et disposée de façon que ses deux parties extrêmes oscillent en se rapprochant et s'éloignant des pièces polaires magnétiques.
Pour em- pêcher l'armature de venir heurter les pièces polaires et
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/cg,venag la maintenir normalement/centrée entre ces pièces, il est ement essentiel de prévoir un ressort antagoniste assez puissant.
Ceci implique de la "raideur" et donne invariablement lieu à une diminution proportionnelle de la fidélité de repro- duction - surtout aux basses fréquences - ainsi qu'à une perte de rendement due à la nécessité de dépenser de l'é- nergie pour surmonter l'action du ressort-
Le but de cette explication n'est pas de dénigrer les moteurs du type à armature équilibrée et elle n'implique pas non plus que la qualité de reproduction qu'il est possi- ble d'obtenir avec un moteur de ce type est nécessairement médiocre. En fait, il est possible d'obtenir une reproduc- tion très agréable avec un moteur de ce type en dépit du fait que la reproduction est loin d'être fidèle. En outre, il est possible, dans des conditions favorables, d'obtenir un rendement de travail élevé avec un moteur de ce type.
Toutefois, la qualité et le rendement, appliqués à la per- formance des hauts-parleurs, sont des caractéristiques relatives; et un appareil peut en réalité être considéré comme bon tout en étant encore bien loin de la perfection.
Le moteur du type à armature équilibrée est non seulement défectueux en ce qui concerne la fidélité de reproduction des sons et le rendement médiocre dû à la né- cessité d'avoir recours à un ressort de centrage puissant,
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mais est en outre soumis à une limitation pratique très sérieuse due à son entrefer variable. Pour réaliser un rendement de travail assez élevé dans un dispositif élec- tromagnétique comportant une armature et un entrefer, il est essentiel que l'entrefer soit aussi étroit ou mince que cela est compatible avec les considérations de la pratique. D'un autre coté, pour obtenir un volume de son satisfaisant aux fréquences audibles inférieures, il est nécessaire que le diaphragme du haut-parleur soit soumis à des vibrations d'amplitude considérable à ces fréquences.
C'est en particulier le cas avec les diaphragmes relati- vement petits, étant donné que le volume des sons est fonction de l'air déplacé. Pour obtenir une amplitude satisfaisante au diaphragme avec un moteur du type à armature équilibrée, on peut avoir recours à l'un ou l'autre des deux artifices suivants : On peut donner à l'entrefer ou aux entrefers magnétiques une largeur ou épaisseur relative- ment grande aux dépens du rendement; on peut prévoir un système de tringlerie d'un genre quelconque propre à am- plifier l'amplitude des vibrations de manière à communi- quer au diaphragme une amplitude plus grande que celle communiqué à l'armature.
Ce dernier artifice est celui auquel on a le plus souvant recours, mais présente des inconvénients résultant principalement des effets de réso- nance dus aux périodes vibratoires des tringleries ainsi que de la complication de la construction et de l'augmen- tation qui en résulte du prix de revient.
Du point de vue de la fidélité de la reproduction des sons, les inconvénients du moteur du type à armature équilibrée peuvent être évités par 1 application d'un moteur du type dynamique dans lequel il est facile de réaliser une faible "raideur" inhérente et une faible inertie. Avec ce dernier type de moteur, on peut réaliser une reproduction
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acoustique de qualité très supérieure. Toutefois, les moteurs dynamiques sont relativement coûteux et d'un rendement élec- trique très médiocre. Il est apparemment essentiel, dans un moteur dynamique, de prévoir un champ magnétique excité électriquement parce qu'il n'est pas possible d'obtenir une densité de flux magnétique suffisante à l'aide d'un aimant permanent de dimensions admissibles.
Ceci est dû au fait que les dimensions de la bobine mobile et les jeux néces- saires entraînent un entrefer relativement large entre les pôles de l'inducteur magnétique, ceci entraînant à son tour une grande force magnétisante pour produire une densité de flux de travail adéquate. La disposition usuellement adoptée consiste à exciter le champ dtun moteur du type dynamique par une source de courant alternatif , et comme le courant d'excitation doit être de sens unique, il est alors nécessaire de prévoir un redresseur. Il résulte évidemment de ces facteurs que le prix de revient est relati- vement élevé, sans tenir compte de l'augmentation de la dé- pense de fonctionnement entraînée pour le courant d'exci- tation.
La reproduction supérieure qu'il est possible d'ob- tenir avec des moteurs du type dynamique est due en grande partie, sinon entièrement, à la liberté de mouvement qui leur est propre ou, ce qui revient au même, au défaut de "raideur" et à la faible masse des pièces mobiles, qui ont comme conséquence que ces pièces peuvent obéir exactement aux fluctuations du courant d'excitation.
La présente invention a pour objet un moteur de haut-parleur dans lequel l'élément actionné est une armature ou induit de matière magnétique qui est suspendu élastiquement de telle manière qu'il peut se mouvoir libre- ment sensiblement suivant une ligne droite-transversale aux entrefers du champ magnétique, la disposition étant telle
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qu'on évite en grande partie la raideur tout en restrei- gnant convenablement les mouvements latéraux de l'armature.
Comme la direction du mouvement de l'armature est transver- sale aux entrefers du champ magnétique et par conséquent parallèle aux faces polaires, la distance séparant l'ar- mature des faces polaires est constante ou sensiblement constante et peut, pour cette raison, être aussi faible que cela est compatible avec les autres considérations de la pra- tique. Les pertes dans l'entrefer sont par conséquent très faibles et, pour cette raison, il est ordinairement inutile de prévoir un champ inducteur puissant, un aimant permanent de dimensions modérées étant usuellement suffisant.
Dans les modes de réalisation préférés de l'inven- tion, le champ magnétique comprend quatre saillies polaires coopérant avec l'armature, l'orientation de ces saillies et la forme de l'armature étant telle qu'on obtient un rendement de conversion très élevé. On entend par là que les formes d'énergie électrique et magnétique sont converties efficacement en énergie de mouvement mécanique.
Il s'ensuit qu'on peut réaliser un rapport élevé entre le volume des sons produits et l'énergie appliquée, en même temps qu'une reproduction très fidèle à toutes les fré- quences comprises entre les limites de l'échelle audible utile, cette dernière caractéristique étant due en partie au rendement de conversion élevé et en partie à la très faible "raideur" et à la très faible inertie auxquelles se prêtent les modes de réalisation préférés.
D'autres caractéristiques de l'invention ressor- tiront de la description détaillée qui suit des divers modes de réalisation et modifications représentés dans les dessins annexés dans lesquels
Fig. 1, 2 et 3 sont des vues en élévation fragmentaires représentant les principes fondamentaux du mode d'action par des phases consécutives,,
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Fig. 4 est une vue en élévation avec coupe verticale partielle d'un des modes de réalisation préférés de l'invention.
Fig. 5 est une coupe suivant 5-5 (fig. 4).
Fig. 6 est une coupe suivant 6-6 (fig. 4).
Fig. 7 représente une modification applicable à la construction des fig. 4, 5 et 6.
Fig. 8 est une vue en élévation d'un autre mode de réalisation.
Fig. 9 représente une variante.
Fig. 10 est une coupe d'un moteur de commande à inducteur et armature cylindriques.
Fig. 11 est une coupe suivant 11-11 (fig. 10).
Fig. 12 est une élévation d'un autre mode de réalisation.
Les fig. 1, 2 et 3 sont des vues schématiques fragmentaires d'un des modes de réalisation préférés de ltinvention et représentent les mouvements de l'armature dans trois phases consécutives, son but étant de faciliter. l'explication donnée ci-après au sujet des principes du mode d'action de l'appareil suivant l'invention.
Dans la fig. 1, l'armature ou induit 1 est représenté dans sa position normale ou de repos dans laquelle il est maintenu élastiquement à l'état suspendu (les ressorts de suspension n'ont pas été représentés dans ces figures) entre les saillies polaires polarisées N1, N2, Sl et S2, la lettre désignant le pôle magnétique nord et la lettre S le pôle magnétique sud. La forme, les proportions et la position de l'armature 1 sont, comme représenté, telles que, dans sa position normale ou de repos, elle recouvre la moitié environ de la surface frontale de chaque saillie polaire par des entrefers étroits. Les autres surfaces de l'armature sont déportées
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ou en retrait de façon à augmenter le plus possible la distance qui les sépare des faces des saillies polaires.
Les surfaces en retrait de l'armature n'entrent pas en ligne de compte en ce qui concerne le recouvrement de l'armature par rapport aux saillies polaires Il se trouve que, dans l'exemple représenté, l'armature recouvre des surfaces frontales adjacentes des saillies polaires nord et des surfaces frontales non adjacentes des saillies polaires sud, mais la disposition fonctionnerait tout aussi bien et exactement de la même façon si l'on inversait les polarités. Le point de savoir lequel des côtés de l'ar- mature est adjacent aux saillies polaires nord et lequel de ces côtés est adjacent aux saillies polaires sud est donc sans importance.
L'armature est faite d'une matière magnétique telle que le fer doux ou l'acier au silicium et est sus- pendue de telle manière (qu'on décrira plus loin) qu'elle n'est libre de se mouvoir en bloc que dans les deux sens opposés d'une direction unique à partir de sa position nor- male (fig. 1). Les deux positions extrêmes de l'armature sont représentées dans les fige 2 et 3.
Dans la fig. 2, l'armature est représentée dans sa position de droite ex- trême et dans la fig. 3 elle est représentée dans sa posi- tion de gauche extrême. "L'amplitude maximum" de l'ar. mature,.expression qui sera employée ci-après, est la dis- tance dont l'armature @ @ peut se mouvoir, sous l'in- fluence magnétique, de sa position normale (fig. 1) à l'un et l'autre des côtés de cette position, comme représenté respectivement dans les fige 2 et 3. La distance maximum totale que l'armature peut parcourir sous 1 influence magnétique est par conséquent le double de son amplitude.
Comme représenté, une bobine ou enroulement 2 entoure la partie médiane de l'armature et a pour rôle d'actionner
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l'armature en conformité avec les ondes acoustiques à repro- duire. Des courants variables correspondant aux ondes acous- tiques à reproduire sont imprimés à la bobine 2, et l'armature est magnétisée dans un sens ou en sens inverse en conformité avec le sens, l'intensité et la fréquence des voltages impri- més.
Dans chacune des fig. 1, 2 et 3, on a représenté par des flèches en pointillé un flux magnétique de sens uni- que produit par une source convenable telle qu'un aimant inducteur permanent ou un électro-aimant, selon l'intensité de magnétisation requise et dtautres considérations prati- ques secondaires,
Dans la fig. 2, on a représenté d'une part les changements magnétiques résultant d'une excitation de la bobine 2 dans un sens tel qu'elle détermine un flux magné- tique qui donne à l'extrémité de gauche de l'armature la polarité nord, comme indiqué par la lettre N, et d'autre part, le déplacement de l'armature sous l'influence de ces changements. Les chemins parcourus par le flux engendré par la bobine 2 sont indiqués par des flèches en traitplein.
On voit que les saillies polaires Nl et S2 sont le siège de lignes de force magnétiques opposées aux lignes de force normales représentées par les flèches en pointillé, tandis que les saillies polaires N2 et Sl sont le siège de lignes de force magnétiques de même sens que les lignes de force magnétiques normales. Il est donc évident que la densité du flux est momentanément augmentée dans les saillies polaires N2 et S1, tandis qu'elle est en même temps diminuée dans les saillies polaires N1 et S2. Comme résultat de cette varia- tion de force magnétique, l'armature se meut vers la posi- tion indiquée dans la fig. 2, l'amplitude de son mouvement dépendant de l'intensité et de la durée de la force appli-
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quée, ainsi qu'il est évident.
Ce mouvement de l'armature détermine une diminution de la réluctance du circuit du flux passant à travers l'armature de la saillie polaire N2 à la saillie polaire SI. lesquelles saillies sont de polarités opposées et occupent des positions non opposées dans l'espace.
Les réluctances des chemins passant àtravers l'armature de l'une à l'autre des saillies polaires de même polarité restent constantes ou sensiblement constantes quelle que soit la po- sition de l'armature. De même, les chemins magnétiques trans- versaux à l'armature entre des sailliesolaires "non opposés" c'est-à-dire ne se faisant pas face et de différentes polari- tés conservent une réluctance constante ou sensiblement cons- tante. Ceci est dû au fait que la somme des surfaces d'entre- fer comprises dans chacun des chemins magnétiques respectifs est une quantité constante ou sensiblement constante. Ces remarques sont importantes parce qu'elles seront utilisées pour caractériser l'invention.
On remarquera en outre que les saillies polaires N2 et Sl de fig. 2 sont diagonalement opposées. Dans la présente description, l'expression "diagonalement opposées" appliquée à l'orientation des saillies polaires doit être considérée comme comprise dans l'expression plus générale "non opposées". La raison de cette distinction ressortira de ce qui suit.
Le phénomène magnétique qui a lieu lorsque la bo- bine 2 est excitée par un courant dont le sens est l'in- verse de celui du sens supposé dans la fige 2 est indiqué dans la fig. 3. Etant donné ce qui a été dit au sujet des fig, 1 et 2, les changements magnétiques représentés dans la fig. 3 ressortent clairement du dessin. De même, la raison du mouvement de l'armature vers la position de gauche, indiquée dans la figo 3, est évidente.
On remarquera en passant que chaque fois que la
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bobine de commande 2 est excitée, le chemin diagonal du flux passant à travers l'armature de l'un à l'autre des éléments d'une paire de saillies polaires diagonalement opposées de polarités différentes augmente, tandis qu'il diminue entre les deux autres saillies polaires diagonalement opposées. Par l'expression "diagonal" on veut dire que le flux partant d'une saillie polaire située d'un des côtés de l'armature passe le long de l'armature jusqu'à une saillie polaire située de l'autre côté de cette armature.
L'essentiel est que le flux se meut le long de l'armature, c'est-à-dire dans la direction de son mouvement, et quoiqu'il se meuve aussi diagonalement comme décrit dans les modes de réalisa- tion préférés de l'invention, on verr, au sujet de la des- cription de fig. 9, que cette dernière caractéristique n'est pas absolument nécessaire.
Ayant ainsi expliqué les principes du fonctionne- ment appliqués à une construction représentant, d'une façon générale, le mode de réalisation préféré de l'invention, on décrira maintenant un haut-parleur plus complet auquel ces principes sont appliqués, et l'on décrira ensuite quel- ques autres modes de réalisation en faisant ressortir leurs diverses relations pour mettre en évidence le fait que tou- tes les dispositions décrites rentrent dans le cadre de cette invention.
Fig. 4, 5 et.6 représentent un haut-parleur de forme pratique caractérisé par la simplicité de sa cons- truction, le faible prix de revient et le fait qu'il fonc- tionne efficacement et reproduit les sons avec une grande fidélité. On n'a pas représenté dans ces figures certains perfectionnements qui ne sont pas considérés comme stricte- ment essentiels et qui seront décrits plus loin au sujet de. fig. 7, mais la constructibn des fig. 4 à 6 peut être consi-
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dérée comme représentant le mode de réalisation préféré de l'invention.
Dans ces figures1 désigne l'armature et 2 la bobine de commande comme dans les figures précédentes.
Dans la fig.4, la bobine de commande 2 est repré- sentée en section transversale dans le but de faire voir l'armature plus clairement. Une section transversale de l'armature et une section longitudinale des pièces polaires sont représentées dans la fig. 5. Fig. 6 est un plan de l'ar- mature et montre en coupe horizontale les ressorts de suspens sion et 4 ainsi que la bobine de commande.
L'armature est représentée dans sa position normale ou de repos, dans laquelle elle est suspendue entre les saillies polaires par deux lames de ressort 3 et 4 fixées à leurs extrémités par des vis 5, 6, 7 et o Les ressorts 3 et 4 sont préférablement munis, comme représenté, de re- bords de renforcement qui sont découpés aux extrémités et dans les parties médianes pour permettre aux ressorts de flé- chir librement. Le rôle de ces rebords est d'empêcher les ressorts de vibrer indépendamment et d'une façon audible.
Ces ressorts peuvent être amortis d'autres manières con- nues. Ils sont faits de métal en feuille très mince -- de préférence 'de duralumin -- et quoique agissant de façon à limiter convenablement les mouvements latéraux de l'armature, ils n'opposent qu'une faible résistance ou "raideur" aux mouvements de l'armature dans les deux sens de la direction suivant laquelle elle est appelée à se mouvoir, c'est-à-dire longitudinalement. Il est évident que ces ressorts ne per- mettraient pas un mouvement de grande amplitude mais, entre les limites de l'échelle des amplitudes requises pour les hauts-parleurs ordinaires, ils n'opposent qu'une faible ré- sistance ou contrainte à l'action de l'armature.
L'amplitude
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qu'il est possible d'obtenir sans imposer une contrainte exagérée aux mouvements de l'armature est évidemment fonction de la longueur des ressorts.
Le champ magnétique comprend dans cet exemple un . aimant permanent 9 du type en fer à cheval et des pièces po- laires feuilletées 10 et 11. Les extrémités opposées des pièces polaires sont chacune fourchues pour constituer les saillies polaires N1, N2 et Sl, S2, la bobine de com- mande 2 étant logée dans les évidements ainsi constitués.
Un diaphragme vibratoire 12 du type conique flottant est relié à l'armature par l'entremise d'une tige de liaison 13, un petit cône métallique 14 étant assujetti au sommet du cône 12 pour faciliter l'assemblage. Comme représenté, le diaphragme est monté sur une planche-chicane 15 par l'entre- mise d'un rebord flexible 16, de préférence en chevreau.
Dans tout reproducteur téléphonique, le volume des sons émis est fonction de la surface et de l'amplitude du diaphragme ou, en d'autres termes, du volume d'air déplacé. Inversement, l'amplitude de vibration maximum prédéterminée, dans la construction d'.un haut-parleur, est un facteur.qui dépend de la surface du diaphragme et du volume désiré aux fréquences audibles les plus basses.
L'expérience a démontré que, avec un diaphragme conique de diamètre modéré, par exemple 0,20 mètre de diamètre, une amplitude maximum de 0,75 millimètre produira un volume de sons satisfaisant pour tous les usages ordi- naires. Dans le cas de diaphragmes plus petits et pour un même volume de sons) l'amplitude devra bien entendu être plus grande, tandis qu'elle pourra être plus petite avec des diaphragmes plus grands. Une amplitude de 0,75 millimètre signifie que l'armature se meut d'une distance maximum totale de 1,5 millimètre d'une de ses positions extrêmes à l'autre.
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Il est maintenant évident que la largeur des saillies polaires dans la direction du mouvement de l'ar- mature est un point importanto Il convient que cette largeur soit approximativement égale à la course maximum de l'armature, soit deux fois l'amplitude maximum. Tout excès de largeur de la saillie polaire tend à produire une amplitude superflue et des pertes magnétiques, tandis qu'une largeur insuffisante diminue l'amplitude du mouvement de l'armature. La largeur théoriquement correcte de la sail- lie polaire est une dimension égale au double de l'ampli- tude de vibration maximum calculée qui, dans le cas ci- dessus, serait de 1,5 millimètre, ce qui peut être consi- déré comme une dimension commode et satisfaisante.
La figo 7 représente une modification applicable à la construction des figo 4, 5 et 6. Cette figure est une élévation fragmentaire correspondant à une partie de fig. 4. L'armature 1 et les saillies polaires (fig. 7) sont dégagées ou taillées en queue d'aronde en certains points critiques dans le but de diminuer les pertes mar- ginales magnétiques. Tout flux magnétique passant entre une saillie polaire et l'armature sans produire une com- posante de force proportionnelle tendant à faire mouvoir l'armature dans le sens convenable représente évidemment une perte. Il est par conséquent désirable de limiter le plus possible la fuite de flux des côtés des saillies po- laires ainsi que vers et depuis les surfaces de l'armature qui ne doivent pas être influencées par l'attraction et la répulsion des pièces polaires.
C'est pourquoi l'armature a été dégagée ou taillée en queue d'aronde aux points a, b, c et d, tandis que les saillies polaires sont dégagées ou conformées d'une façon correspondante aux points e, f, g, h, i, j,k et 1. Cecipermet d'atténuer sensiblement les chemins magnétiques à l'extérieur des entrefers étroits et
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diminue les pertes en proportion.
Dans la construction des fige 4, .5 et 6, il est préférable d'appliquer la modification de fig. 7, car l'a- vantage ainsi assuré justifie amplement la faible augmentation de dépense entrainée par la disposition de fig. 7.
Fig. 8 est une élévation avec coupe verticale partielle représentant un mode de réalisation analogue, en principe, à celui des fig. 4, 5 et 6 mais en différant en ce qui concerne la disposition debobines de commande. Dans la fig. 8, il existe quatre bobines de commande au lieu de la bobine unique des fig. 4,5 et 6. Ces quatre bobines sont désignées par 17, 18, 19 et 20 et sont enroulées res- pectivement autour des quatre saillies polaires et connec- tées de façon à induire des flux magnétiques du même genre que ceux indiqués dans les fig. 2 et 3.
Ces flux magnéti- ques induits s'ajoutent ou s'opposent exactement de la même façon que celle précédemment décrite, et il n'existe appa- remment aucune distinction essentielle entre les deux cons- @
1 tructions, à part le nombre et la disposition des bobines de commande et le fait que l'armature est un peu plus acces- sible,
La fig. 9 représente une construction qui dif- fère nettement des modes de réalisation préférés précédem- ment décrits mais qui rentre cependant dans le cadre de cette invention. Dans ce cas, le champ magnétique comprend deux aimants permanents 21 et 22 du type en fer à cheval.
Les pièces polaires ne sont pas fourchues comme dans les constructions précédemment décrites, mais il existe néan- moins quatre pièces polaires Nl, N2, S1 et S2. On remar- quera d'abord que les'deux.saillies polaires situées du même côté de l'armature sont de polarités opposées, alors qu'elles étaient de même polarité dans les constructions précédentes. Pour cette raison, il est nécessaire de donner
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à l'armature une forme différente de celle qu'elle possédait dans les constructions précédentes. Dans sa position normale, ou de repos qui est celle représentée, l'armature recouvre par un entrefer étroit la moitié interne d'une saillie po- laire et la moitié externe de l'autre pièce polaire, de chaque côté de l'armature.
Un point commun entre les cons- tructions des fig. 9 et 4 est que l'armature recouvre des fractions correspondantes des surfaces frontales des saillies polaires de même polarité. En d'autres termes, dans le cas de fig. 9, l'armature recouvre la moitié interne de la sur- face frontale de chacune des deux saillies polaires nord et la moitié externe des surfaces frontales des saillies polai- res sud. Il en est de même dans la construction de fig. 4.
En fonctionnement, il existe une analogie très gran- de entre la construction de fige 9 et celle de fig. 4. On supposera que la bobine de commande 24 entourant l'armature 23 soit momentanément excitée dans un sens propre à magné- tiser l'armature pour donner à son extrémité de gauche la polarité nord comme indiqué par la lettre N inscrite sur l'ar- mature. Les flèches en pointillé indiquent le flux constant de sens unique des aimants permanents, tandis que les flè- ches en trait plein indiquent le flux momentané engendré par le courant passant dans la bobine de commande.
On voit que le flux permanent régnant dans les saillies polaires N1 et 81*est contrecarré par le flux momentané créé par la bobine de commande, tandis que le flux permanent régnant dans les saillies polaires S2 et N2 est secondé par le flux momentané. Il en résulte un accroissement du flux magnéti- que passant longitudinalement à travers l'armature de la saillie polaire N2 à la saillie polaire S2, et cette aug- mentation de flux a pour effet de déplacer l'armature vers la droite et d'augmenter le recouvrement de l'armature par rapport aux saillies polaires S2 et N2.
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Il y a lieu d'indiquer maintenant une distinction importante caractérisant à la fois la structure de fig. 9 et celle de fig. 4 et qui consiste en ce que la réluctance des chemins magnétiques entre des saillies polaires "non opposées" augmente et diminue sous l'influence des mouvements de l'armature. 'autres termes, dans la fig. 9, les saillies polaires S2 et N2 occupent des posi- tions "non opposées" et ont des polarités opposées. De même, les saillies. polaires Nl et Sl sont "non opposées" et ont des polarités opposées. Dans la fig. 4, les saillies polaires Nl et S2 sont "non opposées" et ont des polarités opposées. Elles peuvent toutefois être considérées comme étant diagonalement opposées en relation d'espace. Il en est de même de la relation entre les saillies polaires N2 et Sl de fig. 4.
Il est maintenant clair que l'expression "saillies polaires diagonalement opposées" est comprise dans 1'.expression plus générale "saillies polaires non opposées".
Dans la construction de fig. 9, les chemins magné- tiques traversant l'armature entre des saillies polaires de positions opposées et entre des saillies polaires de même polarité ont une réluctance constante ou sensiblement constan- te. Ces caractéristiques sont communes à toutes les construe- tions décrites. Toutefois, il y a lieu de remarquer les dif - férences suivantes : Dans la construction de fig, 9, les chemins entre des saillies polaires diagonalement opposées ont une réluctance constante ou sensiblement constante, tandis que les réluctances dès-chemins entre les saillies polaires situées sur le même côté de l'armature sont variables. Dans les autres constructions, c'est l'inverse. On voit que la construction de fig. 9 est très voisine des autres et peut être définie par les mêmes termes.
La construction de fig. 9 a été décrite dans le but de faire ressortir le fait que l'invention est susceptible
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d'être considérablement modifiée. Sans être considérée comme étant un des modes de réalisation préférés, cette cons truc- tion est néanmoins efficace et susceptible de donner des résultats très satisfaisants. Elle présente toutefois quel- ques inconvénients en comparaison avec les constructions précédentes. En premier lieu, elle implique deux aimants per- manants, et en second lieu, une armature plus irrégulière que celle précédemment décrite. Les chemins magnétiques de la bobine de commande sont nécessairement plus longs que dans les constructions précédentes à moins que les aimants permanents ne soient très petits, ce qui ne serait probablement pas dési- rable.
Finalement, la disposition de fig. 9 ne se prête pas à l'établissement d'une structure compacte et simple aussi bien que les dispositions précédentes.
Fig. 10 et 11 sont respectivement une coupe lon- gitudinale et une vue en bout d'une construction modifiée basée sur les mêmes principes que ceux précédemment décrits mais dans laquelle l'aimant inducteur et l'armature ont une forme cylindrique au lieu d'avoir la forme de barres. L'ai- mant inducteur 25 est cylindrique et possède une saillie axiale 25a constituant une des pièces polaires, tandis que l'autre pièce polaire est constituée par la saillie annulaire interne de cet aimant. L'une et l'autre de ces deux parties, marquées respectivement N et S, sont fourchues de façon à constituer des saillies polaires angulaires N1, N2, S1 et S2.
L'armature 26 possède une forme cylindrique et est disposée dans les entrefers séparant les saillies polaires, sa section longitudinale étant analogue à celle représentée dans la fig. 4. Les bobines de commande 27 et 28 sont logées dans les évidements constitués entre les saillies polaires comme repré- senté. Dans la fig. 10, la direction du flux permanent est ,indiquée par les flèches pointillées, tandis que le flux mo- mentané qui est engendré par les bobines de commande lorsque
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le courant passe dans un des sens est indiqué par les flè- ches en trait plein.
Si l'on considère les directions re- latives essentielles des flux, comme indiqué par les flè- ches de fig. 10, on voit immédiatement que les bobines de commande 27 et 28 doivent être disposées de façon que les courants qui les parcourent à tout instant se meuvent dans des sens opposés cari s'il en était autrement, les flux ma- gnétiques engendrés par ces deux bobines tendraient à s'annu- ler. Dans ce cas, leur influence serait faible sinon nulle.
L'armature est supportée par des ressorts de suspension con- venables 29 et 30 et est reliée par une roue à bras convenable 31 et une tige de commande 32 à un diaphragme analogue à celui de fig. 4.
Fig. 12 représente une autre variante. Dans ce cas, il n'existe que deux saillies polaires N et 8 qui constituent les pôles de l'aimant inducteur permanent 33.
L'armature 34 est suspendue dans l'entrefer à l'aide de lames de ressort 35 et 36 et est établie de façon à recou- vrir, dans sa position normale qui est celle représentée, une moitié de la surface frontale de chaque saillie po- laire. L'armature traverse une ouverture 38 de 1* aimant 33. La disposition est telle que lorsque la bobine 37 est excitée dans un des sens, l'armature est attirée par la saillie polaire N et repoussée par la saillie polaire S.
L'effet inverse a lieu lorsque la bobine est excitée par du courant de sens inverse. L'armature est reliée à un diaphragme 39 de la même façon que dans les constructions précédentes.
Bien entendu, l'invention est susceptible de rece. voir d'autres modes de réalisation et un grand nombre de modifications sans s'écarter de son esprit.