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Dispositif d'accouplement ayant au moins deux enroulements accouplés ensemble inductivement.
La présente invention concerne des systè- mes d'accouplement et, en particulier, des méthodes ou des moyens pour régler la self-inductance d'enroulements accou- plés inductivement de ces systèmes, sans changer entre ceux-ci le coefficient de couplage.
Bien que la présente invention soit d'ap- plication générale, elle convient tout particulièrement pour être utilisée en relation avec des systèmes de sélec- tion accordés, tels que les systèmes de sélection moyenne fréquence de récepteur de radiodiffusion.
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Par suite des tolérances de fabrication néces- saires et de différences dans les réactances réfléchies et de dispersion, telles que les capacitances du tube et du câblage, il est nécessaire que des circuits d'un système qui doivent être accordés à la même fréquence., soient alignés, c'est-à-dire que leurs réactances soient ajustées de nouveau après que le système a été assemblé.
Autrefois, il était d'usage général de réaliser cet ali- gnement par réglage de condensateurs des circuits. Bien que cette méthode ait donné des résultats satisfaisants dans une certaine mesure, on peut lui opposer naturelle- ment diverses objections. Il a été trouvé par exemple que les capacitances de condensateurs réglables des types employés ordinairement sont sujettes à de fortes variations avec la durée de fonctionnement, les changements de tempé- rature et d'humidité, les chocs et les vibrations. Les con- densateurs fixes, d'autre part, peuvent être essentiellement. plus stables dans des conditions similaires, et leut utili- sation est par conséquent hautement désirable. Un tel em- ploi, néanmoins, nécessite l'alignement des circuits dans lesquels ces condensateurs sont employés, par le réglage de leurs inductances.
Ordinairement., les inductances d'ac- cord de tels circuits adjacents servent également à accou- pler les circuits du système, et tout changement des induc- tances entraîne un changement correspondant de l'accouple- ment entre les circuits et la sélectivité.du système. En général, cependant, il est essentiel que l'accouplement du système reste sans changement. La disposition idéale prévoit par conséquent un système comprenant des circuits utilisant des condensateurs fixes et des enroulements ac- couplés inductivement, dont les self-inductances peuvent varier sans changer l'accouplement entre ceux-ci.
Un objet de la présente invention consiste à réa- liser une méthode et des moyens perfectionnés pour régler
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la self-inductance d'enroulements accouplés inductivemert d'un système d'accouplement sans changer l'accouplement entre ceux-ci.
Un autre objet de la présente invention consiste à réaliser une méthodes et des moyens perfectionnés pour régler l'accord de circuits de sélection utilisant des condensateurs fixes et des enroulements accouplés induc- tivement, en faisant varier la self-inductance des en- roulements sans changer l'accouplement entre ceux-ci.
Divers autres objets de la présente invention et divers avantages offerts par celle-ci deviendront plus apparents par la description ci-après de certains modes de réalisation qui ont bien fait leurs preuves.
Conformément à la présente invention, les self- inductances de deux enroulements accouplés inductivement sont réglées et l'induction mutuelle entre les enroulements est réglée simultanément dans le même sens et dans une pro- portion telle que l'accouplement entre ceux-ci reste ab- solument constant.
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, les enroulements sont utilisés comme éléments d'accord de circuits accordés d'un système de sélection.
Chacun des enroulements est de préférence divisé en plu- sieurs sections, et chacune de ces sections est montée co- axialement sur des formes qui s'engrènent télescopiquement.
Par exemple, les sections voisines des deux enroulements peuvent être montées de manière relativement fixe sur une forme intermédiaire et les sections éloignées sur des for- mes terminales relativement mobiles. Le mouvement télesco- pique de chacune des formes terminales par rapport à la forme intermédiaire change la position relative des sec- tions de l'enroulement respectif de telle façon qu'il y a variation de sa self-inductance. Avec cette disposition, l'induction mutuelle entre les sections de chacun des en-
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roulements varie donc pour changer la self-inductance de l'enroulement respectif., c'est-à-dire l'inductance indi- viduelle à un circuit particulier. Cette variation est accompagnée d'un petit changement de l'induction mutuelle entre les deux circuits.
La variation d'induction mutuel- le entre les circuits peut être de l'ordre de la racine carrée des variations de la self-inductance et résulte dans un accouplement absolument constant entre les cir- cuits.
Sur les plans annexés à la présente description, la fig. 1 est un schéma simplifié montrant la pré- sente invention; la fig. 2 est une vue de côté d'un dispositif d'ac- couplement incorporant la présente invention; la fig. 3 est une vue de la fin du dispositif mon- tré sur la fig. 2; la fig. 4 est une coupe longitudinale du disposi- tif montré sur les figures 2 et 3, faite le long de la ligne 4-4 de la fig. 3, sans les condensateurs; la fig. 5 est une vue de côté d'une forme modifiée du dispositif d'accouplement montré sur la fig. 2 ; la fig. 6 est une coupe transversale le long de la ligne 6-6 de la fig. 5 ; la fig. 7 est une coupe longitudinale du dispositif montré 'sur la fig. 5, faite le long de la ligne 7-7 de la fig. 6, sans les condensateurs; la fig. 8 est une vue de côté d'une autre forme mo- difiée du dispositif d'accouplement;
la fig. 9 est une coupe transversale le long de la ligne 9-9 de la fig. 8, et la fig. 10 est une coupe longitudinale du disposi- tif montré sur la fig. 8, faite la long de la ligne 10-10 de la fig. 9, sans les condensateurs.
La fig. 1 est un schéma de l'invention utilisée en relation avec un système de sélection comme on en
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utilise ordinairement dans la section d'amplification moyenne fréquence d'un récepteur de radiodiffusion. Ce système comprend un dispositif d'accouplement 10, qui se compose d'enroulements primaire et secondaire 11 et 12 disposés coaxialement et divisés chacun en plusieurs sec- tions, comme indiqué.
Les enroulements 11 et 12 sont de ,préférence mutuellement externes, c'est-à-dire qu'ils sont physiquement tout à fait séparés et qu'aucune part de l'un ne s'étend ni dans ni sur.l'autre. Des condensateurs fixes 13 et 14 sont montés en parallèle sur les enroule- ments respectifs 11 et 12, de la manière usuelle, et les bornes d'entrée et de sortie 15 et 16 sont branchées res- pectivement sur les circuits primaire et secondaire. Un accouplement est prévu entre les circuits primaire et se- condaire, principalement par l'induction mutuelle entre les sections voisines des enroulements 11 et 12.
Avec les circuits accordés qui viennent d'être décrits,on a un système de sélection qui, conformément aux principes bien connus, convient pour transmettre une bande de fréquences symétrique par rapport à la fréquence moyenne. Afin de rendre possible le propre alignement des circuits, il a été prévu des moyens dans lesquels la self- inductance de chacun des enroulements est réglable en fai- sant varier l'induction mutuelle entre des sections de cha- cun des enroulements qui sont relativement éloignées de l'autre enroulement, comme indiqué par les flèches sur la fig. 1. Les flèches ont pour objet de montrer qu'on peut faire varier les inductions mutuelles entre les sections terminales extérieures des enroulements et leurs sections intermédiaires respectives.
L'induction mutuelle entre les sections des enroulements respectifs qui sont près l'un de l'autre est, néanmoins, maintenue sans changement. En faisant varier de cette manière la self-induction des en- roulements, l'induction mutuelle totale entre les deux
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circuits peut varier, et ces variations peuvent être de l'ordre de la racine carrée de la variation de self-induc- tance des enroulements, de sorte que l'accouplement entre les circuits reste absolument sans changement.
On peut facilement comprendre que l'accouple- ment restera sans changement, si l'on tient compte de la formule bien connue k = M ÚL1 L2 dans laquelle k est le coefficient de couplage, L1 et L2 respectivement les self-inductances des enroulements pri- maire et secondaire, et M l'induction mutuelle entre les enroulements.
Pour l'accouplement constant, k = M' M ÚL1 L2' ÚL1 L2 ou L2, est égal à la self-inductance de l'enroulement se- condaire après ajustement et M' est égal à l'induction mutu- elle après l'ajustement. De cette formule nous concluons:
M'/M= ÚL2/L2
Sur les figures 2 à 4 est montrée une forme de dispositif d'accouplement préférée qui convient pour être utilisée en relation avec la présente invention et est in- diquée de manière générale par 17. Le dispositif 17 comprend trois formes cylindriques qui s'engrènent télescopiquement, y compris une forme intermédiaire annulaire 18 et des formes terminales 19 et 20. La forme 18 est fixée de manière rigide à une plaque terminalede support 21.
La forme terminale 19 comprend une tige allongée 22 qui s'étend télescopiquement dans la forme 18 et unetête élargie 23 du même diamètre ex- térieur que la forme 18. Une vis de réglage 24 est montée rotative dans une ouverture 25 pratiquée dans la plaque 21 et elle engrène dans une ouverture axiale filetée 26 pra- tiquée dans la tige 22. Une pince convenable 27 prend la vis
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d'un côté de la plaque et évite, ensemble avec la tête de la vis de l'autre côté de la plaque, un mouvement axial de la vis par rapport à la plaque. Il est évident qu'en fai- sant tourner la vis 24, on peut avoir un mouvement axial de la forme 19 dans l'une ou l'autre direction par rapport à la forme 18.
La forme 20 est creuse et montée télescopiquement sur la partie terminale intérieure de la forme 18. Un appui s'étendant radialement 28 est assuré à la forme 20 et est prévu avec une ouverture filetée 29. Une vis de réglage 30 est tenue dans la plaque terminale 21, de manière analogue à la vis 24, et elle engrène dans l'ouverture 29 de l'appui 29. La forme 20 peut être mue axialement par rapport à la forme 18, par rotation de sa vis de réglage, de la même ma- nière que celle appliquée à la forme 19.
La forme 18 est pourvue d'une rainure longitudi- nale 31 près de sa partie centrale. Une chaville 32, qui est fixée dans la forme 19 et qui sert à éviter une rotation rela- tive des formes 18 et 19 et à limiter le mouvement axial relatif entre celles-ci, coopère avec cette rainure.
L'enroulement primaire 11 est formé de trois sec- tions séparées 33,34 et 35 qui sont montées en série. La sec- tion 33 est montée sur la tête 23 de la forme 19, tandis que les sections 34 et 35 sont montées sur la forme 18, comme montré. De manière similaire, l'enroulement secondaire 12 comprend 3 sections séparées 36,37 et 38 qui sont montées en série. La section 36 est montée sur la forme 20, tandis que les sections 37 et 38 sont montées sur la forme 18. Les sectionsintermédiaires 34,35,37 et 38 sont donc relativement fixes, tandis que les sections terminales 33 et 36 des deux enroulements sont mobiles dans chacune des directions avec. leurs formes respectives 19 et 20 en faisant tourner leurs vis de réglage respectives 24 et 30.
Les self-inductances des enroulements 11 et 12 peuvent donc être réglées sans
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changer l'accouplement entre les enroulements, comme dé- crit ci-dessus.
Ainsi que montré sur la fig. 2, le dispositif d'accouplement 17 est de préférence disposé dans un écran tubulaire Z9 et fixé de manière convenable une plaque terminale de celui-ci au moyen des boulons à vis 40. Les con- densateurs 13 et 14, qui sont montas sur les enroulements sont également disposés de préférence dans un écran et fixés de manière rigide sur le dispositif d'accouplement 17 au moyens de supports convenables. A ce sujet, il convient d'ajouter que la fig. 2 ne montre que le condensateur 14.
Sur les figures 5 à 7 est montrée une forme modifiée du dispositif d'accouplement, indiquée de manière générale par 41. Le dispositif 41 comprend une forme cylin- drique intermédiaire creuse 42 et deux formes terminales cylindriques 43 et 44. La forme 43 comprend une tête 45 qui a absolument le même diamètre aue la forme 42, une partie centrale 46 s'étendant télescopiquement dans la forme 42, et une tige allongée 47 qui s'étend à travers la forme 42 et au delà de celle-ci. La forme 44 s'étend télescopique- ment dans la forme 42 et est pourvue d'un trou central par lequel s'étend la tige 47 de la forme 43. La forme 44 com- prend une partie élargie 49 qui a le même diamètre que la forme 42.
La forme 42 est fixée à une bride 50 formée sur un bras 51 d'un support 52 qui a essentiellement la
53 forme d'un U. L'autre bras/du support 52 s'étend vis-à-vis des extrémités adjacentes de la forme 44 et de la tige 47, et il est pourvu de deux ouvertures filetées54 et 55.Une vis de réglage 56 est vissée dans l'ouverture 54. Elle s' étend dans un creux formé axialement dans la tige 47 et elle est fixée à la tige de manière à pouvoir tourner. Elle est empêchée d'avoir un mouvement axial par rapport à cette
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tige, au moyen d'une cheville 57 qui s'étend à travers la tige 47 et engrène dans une rainure annulaire 58 formée dans la partie terminale de la vis.
Un guidage 59 est fixé au support 52 et est pourvu d'une rainure 60 qui s'étend dans la même direction que la tige 47. Une extrémité de la cheville 57 fair saillie dans la rainure 60 et sert à éviter la rotation de la forme 43.
Une partie terminale élargie ou bride 61 est formée sur la forme 44 et pourvue d'une ouverture longitudinale 62.
Une seconde vis de réglage 63 est vissée dans l'ouverture
55. Elle a une partie terminale de relativement petit diamè- tre qui s'étend par l'ouverture 62. Une pince convenable 64 protège la forme 44 contre un mouvement longitudinal par rapport à la vis 63.
La rotation des vis 56 et 63 sert à imprimer le mouvement aux formes respectives 43 et 44, par rapport à la forme fixe 42, absolument comme décrit au sujet des vis de réglage et des formes du dispositif 17. Les têtes des vis
56 et 63 limitent les mouvements des formes respectives 43 et 44, dans une direction, et latête 43 et le guidage 59 limitent leurs mouvements respectifs dans la direction op- posée,
Le support 52 peut être fixé à un autre support convenable 25 ou à un écran, comme on le désire.
Les enroulements du dispositif 41 sont construits et soutenus de la même manière que les enroulements du dis- positif 17; les parties extérieures 33 et 36 sont portées par les formes terminales respectives 43 et 44, tandis que les autres parties des enroulements 34,37 et 38 sont por- tées par la forme 42, comme montré.
Sur les figures 8 à 10 est montrée une autre forme modifiée de dispositif d'accouplement, indiquée de manière générale par 72. Le dispositif 72 est essentiellement le même que le dispositif 41 montré sur les figures 5 à 7, mais
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, les moyens de réglage des formes terminales sont con- struits autrement.
Voici les détails de construction concernant ces, parties du dispositif 72 qui différent du dispositif 41.
Une travée en U 73 est, aux extrémités de ses bras 74, fixée de manière pivotante au support 52a, qui correspond au support 52 du dispositif 41, au moyen de chevilles 75 qui passent dans des oreilles 76 formées au bout des bras 74 et dans des talons 77 fixés au support 52a.
Les chevilles 78 sont fixées aux côtés intérieurs des bras 74 et prennent en tournant dans l'extrémité de la forme 44a sur les côtés opposés de celle-ci. Un an- neau à filetage intérieur 79 est fixé de manière pivotan- te dans une ouverture pratiquée à cet effet dans le membre transversal de la travée 73, comme montré. Une vis de ré- glage 30a est fixée au support 52 et vissée dans l'anneau 79 absolument de la même manière que la vis 30 est fixée à la plaque 21 et prend dans le support 28 du dispositif 17. La disposition de la travée qui vient d'être décrite assure une application symétrique des forces actives de la vis 30a sur la forme 44a de telle façon qu'est empêchée toute tendance à un coincement ou à un mouvement excentrique que cette forme pourrait avoir pendant son réglage.
Une vis de réglage 24a est fixée au support 52a et prend dans la tige de la forme respective 43a absolument de la même manière que la vis 24 est fixée à la plaque 21 et prend dans la forme 19 du dispositif 17. Les vis de ré- glage 24a et 30a peuvent être manoeuvrées pour obtenir des mouvements relatifs des formes du dispositif 72 de manière semblable à ceux obtenus avec les vis de réglage des autres modes de réalisation de la présente invention.
De même, les sections séparées des enroulements sont montées similai- rement sur des formes, de sorte que les sections termina- les extérieures respectives des enroulements sont déplacés
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intérieurement et extérieurement par rapport aux sec- tions intermédiaires, en faisant tourner les vis de réglage, tandis que les sections intermédiaires sont maintenues dans des positions relatives fixes.
Un mode de réalisation satisfaisant, construit sous la forme du dispositif 17 montré sur les figures 2 à
4, peut être caractérisé par des détails ci-après:
Enroulements 11 et 12 --
6 sections de bobines-- chacune des sections com- prend 95 spires de "Litz
S. S.C. No. 40 à 7 brins universal wound gears 36-
38",16 mm de diamètre in- térieur, fil de 3,2 mm, imprégné.
Distance entre les sections 35 et 38 -- 16 mm
Distance entre les sections (34 et 35)
Distance entre les sections (37 et 38) -- 1,6 mm
Grandeur du mouvement des sections 33 et
36 par rapport aux sections respectives
34 et 37 -- 3,2 mm
Enroulements montas dans une botte de blindage -- 35 mm2
Longueur: 89 mm
Transformateur pouvant agir à environ 460 kilo- cycles.
Bien que la description ci-dessus concerne seu- lement certains modes de réalisation préférés de la pré- sente invention, il est évidente que de nombreux chan- gements et de nombreuses modifications peuvent être ap- portés à l'application de cette invention', ainsi qu'à la forme, à la structure et aux pièces des diverses ré- alisations, sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention.
Par exemple, l'invention n'est pas limitée à un changement de la self-inductance des circuits res- pectifs par variation des positions relatives des sec-
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tions des bobines ; principes de la présente in- vention peuvent être appliqués par diverses autres voies convenables, par exemple en changeant les self- inductances des enroulements individuels par réglage des positions relatives de noyaux magnétiques employés en relation avec les sections éloignées des enroule- ments. Il est évident également qu'on peut, à son gré, ne rendre réglable qu'un seul des enroulements. De plus., on peut utiliser n'importe quel nombre convena- ble de sections d'enroulement séparées avec une ou plusieurs des sections fixes de chaque enroulement et avec une ou plusieurs des sections mobiles.
Toutes ces applications et bien dtautres encore, ainsi que des changements et des modifications.peuvent donc avoir lieu sans s'écarter de l'esprit de la présente inven- tion.