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Relais excité par du courant alternatif.
L'invention est relative à un relais excité par du courant alternatif et comportant une armature attirée par les deux extrémités du noyau entouré par l' enroulement excitateur @ ainsi qu'un enroulement en court-circuit qui entoure une par- tie de la section du noyau, ce relais pouvant être utilisé avec avantage comme aimant de freinage dans un appareil ré- cepteur de T.S.F. ou un phonographe à commande électrique.
Les relais connus excités par du courant alterna- tif, comportent un noyau établi habituellement en tôle à trans- forma.teur et muni, au voisinage de l'entrefer existant entre l'armature et le noyau, d'un enroulement en court-circuit qui entoure une partie de la section du noyau. L'enroulement en
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court-circuit, fréquemment constitué, par un simple anneau en cuivre, provoque, comme on le sait, un déphasage d'environ 90 du flux magnétique embrasse par l'enroulement en court-circuit et empêche l'armature attiree par l'extrémité en question du noyau, de claquer ou de ronfler.
On connaît, en outre, des relaie excités par du courant alternatif, dont l'armature est attirée par les deux extrémités du noyau. Comme on le sait, ces relais entraînent l'inconvénient que seule la partie de l'armature qui est si- tuée en face de la partie fendue du noyau, est attirée avec une force attractive magnétique sensiblement constante tandis que la partie de l'armature qui est située en face de l'autre extrémité du noyau, est attiree avec une force fortement pul- satoire et, par conséquent, donne lieu à un claquement ou ron- flement.
Dans beaucoup de cas, un ronflement faible n'est pas gênant, mais dans les appareils récepteurs de T.S.F. ou analogues chaque bruit parasite est à éviter. C'est pourquoi, dans l'utilisation des relais connus dans les appareils radio- électriques, on est obligé, en vue de supprimer complètement ce ronflement, d'augmenter le nombre d'ampère-tours en augmen- tant le courant d'excitation ou le nombre de tours.
Notamment pour les appareils radio-électriques, ces moyens ne conduisent pas, dans des conditions déterminées, au but envisagé, par exemple, si le courant d'excitation est four- ni par un tube amplificateur ordinaire. Dans ce cas, le courant alternatif disponible s'élève au maximum à 8 mA environ. Pour obtenir le nombre requis d'ampère-tours, on doit utiliser dans ce cas une très grande bobine aux dimensions de laquelle est imposée une limite du fait que seuls les tours extrêmes aug- mentent davantage la dispersion.
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Pour éviter tout bruit gênante on a déjà proposé de munir les deux extrémités du noyau, à proximité de l'entre- fer, d'un enroulement en court-circuit. On a trouvé, toutefois, que cela ne constituait pas un perfectionnement.
Conformément à l'invention, on peut obvier aux in- convénients précités en s'arrangeant pour que la partie du noyau entourée par l'enroulement en court-circuit et l'autre partie du noyau,, possèdent, sur sensiblement toute la lon- gueur du noyau, des trajets de conduction magnétique séparés.
Pour la division du noyau en deux ou plus de deux trajets de conduction séparés, on utilise, de préférence, une couche de matière non magnétique à conductibilité électrique élevée, par exemple, du cuivre ou du laiton.
Si le noyau comporte deux trajets de conduction séparés, il peut néanmoins se produire, dans certaines condi- tions, un ronflement ou claquement de l'armature du fait que cette dernière est attirée alternativement par l'une et par l'autre partie du noyau. Selon un mode de réalisation avanta- geux, on remédie à cet inconvénient en s'arrangeant pour que le noyau comporte trois trajets de conduction séparés et que l'enroulement en court-circuit entoure la partie médiane du noyau.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les parti- cula.rités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de l'invention. Des organes similaires sont représentés sur les différentes figures par les mêmes chiffres de référence.
Les fig. 1 et 2 montrent schématiquement la manière dont fonctionne un relais connu, excité par du courant alter- natif tandisque Les fig. 3 et 4 montrent le fonctionnement d'un
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relais réalise' conformément à l'invention.
Les figs. 5, 6, 7 et 8 représentent, l'applica- tion pratique de deux modes de réalisation de l'invention.
Le relais représenté sur les figs. 1 et 2, est constitué par un noyau 1, une armature 2 et un enroulement d'excitation 3. L'une des extrémités du noyau est munie d'un enroulement en court-circuit 4 qui entoure une partie de la section du noyau. Le flux magnétique engendré par l'enroule- ment 3 traverse, abstraction faite de la dispersion, le noyau d'une extrémité à l'autre et son circuit se ferme a. travers l'armature, comme il est indiqué en traits pointillés. La force attractive produite par ce flux, possède aux deux extré- mités du noyau la même valeur.
La fig. 2 montre la manière dont le flux engendré par l'enroulement en court-circuit et déphasé de 90 par rap- port au flux principal, passe par le noyau. Le circuit de ce flux se ferme principalement suivant le trajet le plus court des trajets de conduction magnétique disponibles (indiqué en traits pointillés 5) tandis que seule une très faible propor- tion traverse le noyau d'une extrémité à l'autre pour passer, à l'extrémité du noyau qui est la plus éloignée de l'enroule- ment en court-circuit, dans l'armature 2 suivant les traits pointillés 6.
En considérantque le flux engendré par l'enrou- lement en court-circuit est inferieur au flux engendré par l'enroulement excitateur et que seule une faible proportion du flux engendré par 1'enroulement en court-circuit passe par le noyau suivant les traits pointillés 6, il est clair que la force attractive exercée sur la partie de l'armature qui est située en face de la branche du noyau qui n'est pasentourée par l'enroulement en court-circuit, possède une valeur très variable.
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Les figs. 3 et 4 montrent schématiquement la manière dont se comporte le relais suivant l'invention. Le noyau est constitué par deux parties 10 et 11 qui constituent chacune un trajet de conduction magnétique séparé. La partie 11 du noyau est entourée par l'enroulement en court-circuit 4 qui est disposé, de préférence, en vue de la dispersion, à l'in- térieur de la bobine excitatrice 5. Comme dans le mode de construction connu, le flux engendré par l'enroulement exci- tateur passe, suivant les traits pointillés, par le noyau d'une extrémité à l'autre.
Le flux magnétique engendré par l'enrou- lement en court-circuit 4 ne dispose, comme le montre la fig.4, qued'un seul trajet de conduction, à savoir la partie 11 du noyau, ce flux éteint obligé, par conséquent, de passer par cette partie du noyau d'une extrémité à l'autre de sorte que les forces attractives se produisant aux deux extrémités du noyau, sont à tout instant sensiblement égales. !Aux deux extrémités du noyau, l'intensité de la force attractive ne varie, par conséquent, que légèrement et, vis-à-vis des modes de construction connus, on réalise ainsi un avantage appréciable.
Les figs. 5 et 6, représentent, respectivement en élévation latérale et en coupe longitudinale, un relais sui- vant l'invention utilisé comme aimant de freinage. Un volant en matière magnétique 13 entrané, par l'intermédiaire de roues dentées, par le bouton d'accord 12 d'un appareil ré- cepteur de T.S.F. fait en même temps office de disque de freinage et doit être brusquement arrêté au moment où l'appa- reil est exactement accordé sur l'onde porteuse d'un poste émetteur que l'on désire recevoir.
1 cet effet, l'onde por- teuse est modulée, par exemple dans le tube changeur de fré- quence de l'appareil récepteur, par un courant alternatif de 50 périodes et ce courant alternatif qui, après avoir été
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redressé, est amplifié ultérieurement dans l'amplificateur à basse fréquence de l'appareil et sert à exciter le relais.
Le disque de freinage 13 qui peut être déplacé dans le sens axial, est alors attiré par les deux extrémités du noyau. Pour assurer que le disque de freinage soit attiré par ces deux extrémités avec des forces sensiblement égales et constantes, le noyau est constitué par deux parties 7 et 8 séparées magné- tiquement l'une de l'autre par une plaque en cuivre 9. Les deux parties 7 et 8 du noyau sont constituées par des .Lamelles à transformateur en U empilees. Le. forme de la plaque en cuivre correspond sensiblement à celle des lamelles mais en diffère par le fait que la plaquene comporte qu'une branche unique, comme on le voit sur la fig.6, parce que l'enroulement en court-circuit constitue le reste de la. couche en matière non magnétique.
Le mode de réalisation représenté sur les figs. 5 et 6, présente l'inconvénient que, au moment de la réaction du relais, l'armature tournante 13 vient immédiatement en contact avec les deux extrémités du noyau de sorte que le freinage s'effectue très brusquement et, par conséquent, d'une manière très intense. On remédie à cet inconvénient en utilisant le relais représenté, respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale, sur les figs. 7 et 8. Ce relais, cons- titué par des lamelles en U, comporte une armature 17 qui, lorsque le relais est excité, ne peut se déplacer que dans la direction de la flèche et ne touche pas les deux branches du noyau de sorte que le collage de l'armature 17 est évité avec certitude, ce qui est nécessaire dans beaucoup d'applications.
Pour éviter que, lorsque le relais réagit, l'armature ne com- mence à basculer autour d'un axe parallèle aux branches, le oyau du relais présente une forme symétrique. Il est constitué
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par trois parties 14, 15 et 16 dont la partie médiane est entourée par l'enroulement en court-circuit 4. Les trois parties forment trois trajets de conduction magnétique sé- parés du fait qu'entre les parties se trouve une couche de matière non magnétique. Chacune de ces couches est consti- tuée par deux plaques 18 et 19 en laiton et, comme sur la fig. 6, l'enroulement en court-circuit en fait partie. La fig. 7 représente schématiquement l'utilisation du relais pour le freinage du plateau porte-disque 23 d'un phonographe.
L'armature plongeante 17 du relais comporte une saillie munie d'un sabot de freinage 22 et est reliée de façon mobile à un levi.er 20 qui peut pivoter autour d'un axe fixe 23. L'extré- mité libre du levier 2 est reliée à l'une des extrémités d'un ressort 241 qui, quand le relais n'est pas excité, applique le sabot de freinage contre la face inférieure du plateau porte- disque.
Notamment le mode de réalisation représenté sur les figs. 7 et 8 s'est révélé très avantageux puisqu'il per- met d'obtenir un freinage très régulier des organes mobiles.
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Relay energized by alternating current.
The invention relates to a relay excited by alternating current and comprising an armature attracted by the two ends of the core surrounded by the exciter winding @ as well as a short-circuited winding which surrounds a part of the section of the core. core, this relay can be used with advantage as a braking magnet in a receiving device of TSF or an electrically operated phonograph.
Known relays, excited by alternating current, comprise a core established usually in sheet metal with transformer and provided, in the vicinity of the air gap existing between the armature and the core, with a short-circuited winding. which surrounds part of the core section. Winding in
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short circuit, frequently constituted by a simple copper ring, causes, as is known, a phase shift of about 90 of the magnetic flux embraced by the winding in short circuit and prevents the armature attracted by the end in matter of the core, snapping or snoring.
In addition, relays excited by alternating current are known, the armature of which is attracted by the two ends of the core. As is known, these relays have the disadvantage that only the part of the armature which is located in front of the split part of the core, is attracted with a substantially constant magnetic attractive force while the part of the armature which is located opposite the other end of the nucleus, is attracted with a strong pul- satory force and, consequently, gives rise to a clicking or snoring.
In many cases, weak snoring is not a problem, but in T.S.F. or the like every parasitic noise is to be avoided. This is why, in the use of the relays known in radio-electric devices, it is necessary, in order to completely suppress this hum, to increase the number of ampere-turns by increasing the excitation current. or the number of turns.
In particular for radio-electric devices, these means do not lead, under determined conditions, to the envisaged goal, for example, if the excitation current is supplied by an ordinary amplifier tube. In this case, the available alternating current amounts to a maximum of approx. 8 mA. In order to obtain the required number of ampere-turns, a very large coil must be used in this case, the dimensions of which is imposed a limit because only the extreme turns increase the dispersion more.
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To avoid any annoying noise, it has already been proposed to provide the two ends of the core, near the gap, with a short-circuited winding. It was found, however, that this was not an improvement.
In accordance with the invention, the aforementioned drawbacks can be overcome by arranging for the part of the core surrounded by the short-circuiting winding and the other part of the core, over substantially the entire length. core, separate magnetic conduction paths.
For the division of the core into two or more separate conduction paths, a layer of non-magnetic material with high electrical conductivity, for example, copper or brass, is preferably used.
If the nucleus has two separate conduction paths, it may nevertheless occur, under certain conditions, a snoring or clicking of the armature because the latter is attracted alternately by one and the other part of the nucleus. . According to an advantageous embodiment, this drawback is overcome by arranging for the core to have three separate conduction paths and for the short-circuited winding to surround the middle part of the core.
The description which will follow, with reference to the appended drawings given by way of nonlimiting examples, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text naturally forming part of it. invention. Similar members are represented in the various figures by the same reference numerals.
Figs. 1 and 2 show schematically the way in which a known relay operates, excited by alternating current, while Figs. 3 and 4 show how a
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relay realizes' according to the invention.
Figs. 5, 6, 7 and 8 show the practical application of two embodiments of the invention.
The relay shown in figs. 1 and 2, consists of a core 1, an armature 2 and an excitation winding 3. One end of the core is provided with a short-circuited winding 4 which surrounds a part of the section of the core. The magnetic flux generated by the winding 3 crosses, apart from the dispersion, the core from one end to the other and its circuit closes a. across the rebar, as shown in dotted lines. The attractive force produced by this flow has the same value at both ends of the nucleus.
Fig. 2 shows how the flux generated by the short-circuited winding, 90 out of phase with the main flux, passes through the core. The circuit of this flux closes mainly along the shortest path of the available magnetic conduction paths (indicated by dotted lines 5) while only a very small proportion crosses the core from one end to the other to pass, at the end of the core which is furthest from the short-circuited winding, in the armature 2 following the dotted lines 6.
Considering that the flux generated by the short-circuited winding is less than the flux generated by the exciter winding and that only a small proportion of the flux generated by the short-circuited winding passes through the core along the dotted lines 6, it is clear that the attractive force exerted on the part of the armature which is located in front of the branch of the core which is not surrounded by the short-circuited winding, has a very variable value.
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Figs. 3 and 4 schematically show the way in which the relay according to the invention behaves. The core consists of two parts 10 and 11 which each constitute a separate magnetic conduction path. The part 11 of the core is surrounded by the short-circuited winding 4 which is preferably arranged with a view to dispersion inside the exciter coil 5. As in the known construction method, the flux generated by the exciting winding passes, following the dotted lines, through the core from one end to the other.
The magnetic flux generated by the short-circuit winding 4 has, as shown in fig. 4, only one conduction path, namely the part 11 of the core, this extinguished flux obliged, therefore, to pass through this part of the core from one end to the other so that the attractive forces occurring at both ends of the core are at all times substantially equal. At both ends of the core, the intensity of the attractive force therefore varies only slightly and, with respect to known construction methods, an appreciable advantage is thus realized.
Figs. 5 and 6 show, respectively in side elevation and in longitudinal section, a relay according to the invention used as a braking magnet. A flywheel made of magnetic material 13 driven, by means of toothed wheels, by the tuning button 12 of a T.S.F. at the same time acts as a braking disc and must be suddenly stopped when the device is exactly tuned to the carrier wave of a transmitter station that is to be received.
1 for this purpose, the carrier wave is modulated, for example in the frequency-changing tube of the receiving apparatus, by an alternating current of 50 periods and this alternating current which, after having been
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rectified, is subsequently amplified in the device's low-frequency amplifier and serves to energize the relay.
The brake disc 13, which can be moved in the axial direction, is then attracted by the two ends of the core. To ensure that the brake disc is attracted by these two ends with substantially equal and constant forces, the core consists of two parts 7 and 8 separated magnetically from each other by a copper plate 9. The two parts 7 and 8 of the core are formed by stacked U-shaped transformer blades. The. shape of the copper plate corresponds substantially to that of the lamellae but differs in that the plate has only one branch, as seen in fig. 6, because the short-circuited winding constitutes the rest of the. layer of non-magnetic material.
The embodiment shown in figs. 5 and 6, has the drawback that, at the time of the reaction of the relay, the rotating armature 13 immediately comes into contact with the two ends of the core so that the braking takes place very suddenly and, consequently, of a very intense way. This drawback is remedied by using the relay shown, respectively in longitudinal section and in transverse section, in FIGS. 7 and 8. This relay, made up of U-shaped lamellae, comprises an armature 17 which, when the relay is energized, can only move in the direction of the arrow and does not touch the two branches of the core so that the sticking of the frame 17 is avoided with certainty, which is necessary in many applications.
To prevent the armature from starting to tilt around an axis parallel to the branches when the relay reacts, the relay core has a symmetrical shape. It consists
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by three parts 14, 15 and 16, the middle part of which is surrounded by the short-circuited winding 4. The three parts form three separate magnetic conduction paths due to the fact that between the parts there is a layer of material not magnetic. Each of these layers is constituted by two brass plates 18 and 19 and, as in fig. 6, the short-circuit winding is one of them. Fig. 7 schematically shows the use of the relay for braking the disc holder plate 23 of a phonograph.
The plunging frame 17 of the relay has a projection provided with a brake shoe 22 and is movably connected to a lever 20 which can pivot about a fixed axis 23. The free end of the lever 2 is connected to one end of a spring 241 which, when the relay is not energized, applies the brake shoe against the underside of the disc carrier.
In particular the embodiment shown in FIGS. 7 and 8 have proved to be very advantageous since they allow very regular braking of the moving parts to be obtained.