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"- PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS DE SYNCHRONISATION ."
La présente invention se rapporte aux dispositifs ser- vant à synchroniser deux ou un plus grand nombre d'appareils, en particulier pour l'enregistrement ou la reproduction du son en association avec des vues cinématographiques.
Dans des dispositifs de synchronisation employés à cet effet,il est déjà connu de commander l'un des appareils au moyen d'un moteur électrique,dont le mouvement de rotation est contrô- lé par un distributeur de courant actionné sous la dépendance d'un autre appareil à synchroniser avec le premier, le moteur élec- trique comprenant un enroulement de stator fermé,divisé en sec- tions,avec lespoints de jonction des sections connectés aux con- tacts fixes du distributeur et alimenté de courant par l'inter- médiaire de balais de contact rotatifs;
avec des dispositifs de synchronisation de ce genre, les deux appareils à synchroniser
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doivent habituellement être mis en marche au même moment,car le moteur électrique est incapable de fournir une force suffisante pour accélérer l'appareil qu'il entraine jusqu'à la. vitesse synchrone, et il a , pour cette raison, été proposé d'intercaler un ressort à boudin entre le moteur électrique et son dispositif d'embrayage, dans le but d'obvier à toute rupture des parties ou même à l'arrêt du moteur électrique au moment de l'embrayage.
Le dispositif de synchronisation suivant l'invention comprend un moteur électrique, propre à commander ou contrôler l'un des appareils à synchroniser et fonctionnant à volonté soit comme un moteur d'induction, c'est-à-dire de façon asynchrone (pour le démarrage), soit comme un moteur synchrone ( pour la marche normale), de sorte qu'il peut démarrer et venir de lui- même en synchronisme avec le distributeur de courant et le ou les autres appareils associés avec le premier, même si ces derniers sont déjà en mouvement.
Le distributeur de courant comporte des balais,connectés à une source appropriée de courant et tournant relativement à plusieurs contacts, qui sont connectés aux points de jonction d'un nombre égal de bobines, connectées en série l'une avec l'autre comme un enroulement fermé monté sur un noyau magnétique, qui constitue le stator du servo-moteur. Lorsque le distributeur est en mouvement, le champ magnétique produit par l'enroulement fermé du stator sera transformé en un champ magnétique tournant, de la manière connue, ce champ magnétique étant alimenté de courant alternatif à une fréquence égale au nombre de tours du distribu- teur par seconde; le nombre de phases de ce courant alternatif correspondra au nombre de bobines dans l'enroulement fermé du stator.
Dans le champ magnétique tournant du stator ainsi obtenu est placé un rotor, constitué par un noyau magnétique, compor- tant un enroulement divisé semblable, mais comprenant un nombre de pôles qui est de préférence différent du nombre des pôles du stator; l'enroulement du rotor est contrôlé par un commutateur, par l'intermédiaire duquel il peut être connecté en court-circuit @
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ou alimenté de courant, de préférence en deux points diamétrale- ment opposés.
Si l'enroulement du rotor est mis en court-circuit, tandis que l'enroulement du stator est alimenté de courant par
1',intermédiaire du distributeur rotatif, le rotor commencera à tourner sans atteindre'réellement le nombre de tours correspondant à la fréquence du champ tournant du stator, c'est-à-dire que le moteur se comportera comme un moteur d'induction ayant un rotor en court-circuit.
L'enroulement du rotor sera le siège de courants induits opposés à ceux de l'enroulement du stator, qui produit le champ tournant, et le moteur fonctionnera comme un véritable transforma- teur; le rotor cherchera à suivre le champtournant,le courant d'in- duotion produit dans le rotor ayant une périodicité correspondant à la différence entre le nombre de tours du champ magnétique et son nombre propre de tours. Si l'enroulement du rotor, constituant le circuit secondaire de ce transformateur, est alors ouvert au moyen du commutateur précédemment fermé, les pôles magnétiques du champ tournant n'exerceront pas de réaction, et par conséquent le moteur cessera de marcher.
Lorsque ce rotor a été mis en marche et a atteint une certaine vitesse, si le circuit du rotor est ouvert à nouveau et est alimenté de courant en deux points diamétralement opposés, on obtiendra, sur l'un des côtés du rotor, une série de bobines exci- tées de façon à produire des pôles N et, sur l'autre côté du rotor, une série de bobines produisant des pôles S; le moteur continuera par conséquent à tourner et atteindra le même nombre de tours que le champ magnétique tournant, c'est-à-dire que le rotor marchera à la même fréquence que le champ tournant et aura été amené en synchronisme avec le distributeur.
Le distributeur est de préférence muni d'au moins deux balais positifs et deux palais négatifs, de façon à assurer tou- jours un circuit avec les. contacts; si on utilisait des balais uniques, il en résulterait lâ production d'étincelles et d'une force oontre-électromotrice au passage d'un contact au suivant, ce qui s'opposerait à ou.empêcherait l'action mentionnée plus haut,
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de sorte que le moteur serait incapable de fournir une puissance satisfaisante.
L'invention porte en outre sur une disposition des ba- lais du distributeur, disposition suivant laquelle ces balais sont disposés par paires, avec des angles différents entre eux dans les deux paires; par suite de cette disposition, le nombre de phases du courant,alternatif distribué devient un multiple du nombre decontacts dans le distributeur, bien que le nombre de câbles de connexion distribuant ces phases du courant alter- natif reste le même que le nombre de contacts, ce qui donne l'a- vantage, au point de vue pratique, d'obtenir un effet multiple avec un nombre relativement petit de conducteurs.
L'invention est décrite ci-après en référence à une forme de réalisation préférée, consistant en un servo-moteur ayant son enroulement de stator divisé en douze bobines et connecté par douze conducteurs à un distributeur comportant douze contacts fixes avec deux paires de balais rotatifs; il est toutefois bien entendu que le nombre de pôles,de conducteurs et de contacts peut être modifié suivant l'application particulière considérée.
En référence au dessin ci-joint:
La fig.I représente le servo-moteur, le distributeur et le commutateur de contrôle,toutes les parties étant représentées schématiquement;
Les figs.2,3,4 et 5 sont des vues schématiques montrant des positions différentes des balais du distributeur.
Sur la fig.l, le distributeur a comporte deux paires de balais b b et bl bl ,connectés aux pôles respectifs d'alimentation de courant, lesdeux balais de chaque paire étant écartés l'un de l'autre d'un angle apprprié, comme il sera décrit ci-après; ces balais viennent en engagement avec les divers contacts o, de façon établir des circuits dans des câbles de connexion 1,allant au stator d du moteur, qui comprend un nombre égal de bobines e, montées sur ses pôles dl et connectées en série l'une avec l'autre de façon à former un enroulement en anneau fermé.
Le rotor f ne comporte pas le même nombre de pôles que
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le stator, mais comporte un enroulement, qui comprend de même des bobines g,montées sur ses pôles fl et connectées en série de façon à former un anneau fermé, dont les deux points opposés sont connectés par des conducteurs h hl,respectivement au pôle d'ali- mentation négatif et à un commutateur à trois positions j.
Si l'on suppose que l'on fait tourner les balais bbl du distributeur à une vitesse donnée, constante ou variable, ils fourniront du courant aux divers contacts, c, successivement, lors- que ces derniers sont amenés en circuit, et comme ces contacts sont connectés aux points de jonction des bobines e sur le stator d, il sera produit dans le moteur un champ magnétique tournant, ayant une fréquence égale à la vitesse de rotation du distributeur a.
Lorsque le bras j1 du commutateur 1 se trouve sur le plot de contact k,le circuit de l'enroulement du rotor sera ouvert ; le rotor restera immobile, étant donné que la force électromotrice induite engendrée dans ce rotor n'exercera pas de réaction sur le champ magnétique, aussi longtemps que le circuit reste ouvert.
Lorsque le bras j1 du commutateur 1 passe sur le plot de contact kl, le circuit de l'enroulement du rotor est fermé en oourt-circuit, et le courant dû à la force élecoromotrice induite produira un champ magnétique sur le rotor f ,qui cherchera à sui- vre celui du stator, mais oujours avec un certain glissement, .comme dans un moteur asynchrone ou moteur d'induction ordinaire.
Lorsque le bras j1 du commutateur 1 est amené sur le plat de contact k2, le rotor aura ses pôles définis par laaforce électromotrice appliquée par la source de courant, de sorte qu'un glissement sera alors impossible, et-le moteur fonctionnera alors comme un moteur synchrone ,marchant exactement en synchronisme avec le distributeur a.
La fig.I représente également la disposition employée de préférence pour les deux paires de balais sur le distributeur; les balais bl de la première paire, représentés comme étant connec- tés au pôle négatif d'alimentation de courant, sont écartés l'un de
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l'autre d'une distance telle qu'ils s'étendent exactement sur la longueur d'un contact c,et les balais b de la seconde paire,qui sont représentés comme étant'connectés au pôle positif d'alimen- tation de courant, sont écartés l'un de l'autre d'untdistance approximativement double, de façon à s'étendre sur la longueur de deux contacts c,les balais des deux paires étant disposés symé- triquement'par rapport aux extrémités opposées d'un même diamètre.
@ Cette disposition des balais, outre qu'elle assure un contact certain'et empêche la formation d'étincelles, comme décrit plus haut, donne lieu à un autre avantage, en ce que lecourant distribué au moteur ne possède pas douze pulsations par tour du distributeur, mais quatre fois plus, c'est-à-dire quatantehuit 'pulsations, de sorte que les douze contacts c et les douze câbles de connexion 1 produisent le même effet que quarante-huit contacts et câbles; cet effet peut être obtenu avec tout autre nombre de câbles, si on le désire ; l'exemple particulier représenté, les douze contacts c s'étendent sur une longueur de 27 1/2 degrés, avec un intervalle de 2 1/2 degrés entre les contacts adjacents;
les balais, qui ont une largeur de 5 degrés, sont placés à 11 1/4 degrés en avant et en arrière de la ligne neutre dans le cas des balais supérieurs bl,avec un intervalle de 17 1/2 degrés entre eux, et sont placésà 26 1/4 degrés en avant et en arrière de la ligne neutre dans le cas des balais inférieurs b, en laissant un intervalle de 47 1/2 degrés entre eux.
Dans la position représentée sur la fig.2,les balais bl de la première paire se trouvent sur le contact cl,et les balais b de l'autre paire se trouvent sur les deux contacts c6 et c8, tandis que le contact intermédiaire c7 est hors de circuit, ce qui est la même chose que si les balais b se trouvaient sur les con- tacts c6 c7 et c8. Le courant est parconséquent distribué à dix des bobines e du stator, en deux groupes en parallèle de cinq bobines en série.
La fig.3 représente schématiquement le même diatributeur a,avec des balais ayant tourné d'un angle de 7 1/2 degrés ; par
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conséquent, les balais viennent en engagement avec les contacts c1 c2 et o c8 respectivement, et une autre des bobines e du stator sera mise en court-circuit par les balais bl. Ceci produira un déplacement du champ magnétique, et le rotor 1 sera de même déplacé d'un angle de 7 1/2 degrés.
Dans la troisième position (fig. 4) les balais viennent en engagement avec les contacts ol,02 et 07,c8 ,respectivement, de sorte qu'à nouveau dix bobines du stator sont alimentées de cou- rant, et par conséquent le champ magnétique sera déplacé à nouveau de 7 1/2 degrés, en produisant un mouvement angulaire correspondant du rotor f.
Dans la quatrième position ( fig. 5) les balais viendront en engagement avec les contacts c1,c2 et c7 c9 ,ce qui signifie un nouveau déplacement angulaire de 7 1/2 degrés du champ magnéti- que tournant et du rotor, par suite de la mise en court-circuit de la bobine de stator entre les contacts c8,c9.
Par conséquent, grâce à cette disposition de deux paires de balais dans laquelle les balais de chaque paire sont écartés l'un de l'autre d'angles différents, le moteur qui, avec douze contacts et douze conducteurs, donnerait douze déplacements an- gulaires de 30 degrés, donne ainsi quarante-huit déplacements an- gulaires du 1/4 de cet angle, c'est-à-dire de 7 1/2 degrés, de sorte que l'effet est sensiblement le même que celui qu'on pour- rait obtenir avec un moteur ordinaire contrôlé par un distributeur ayant deux balais et quarante-huit contacts.
REVENDICATIONS.
EMI7.1
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