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" Disposition dtaimant ".
Pour de nombreuses applications il est nécessaire de con- struire des aimants qui exercent une force d'attraction ou une force de maintien très considérable, et, en particulier, une force élevée par unité de surface, L'accroissement de la force d'attraction par augmentation de la densité des lignes de champ est toutefois limité par les phénomènes de saturation, et sur- tout il est nécessaire, pour de nombreuses applications, de travailler dans une région qui se trouve avant le coude de la caractéristique, Pour atteindre le flux nécessaire pour une force d'attraction ou de maintien déterminée, il faut, par suite,
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une section minimum déterminée pour le trajet du flux de force, ainsi qu'une surface minimum pour le passage de l'armature.
Se- lon l'invention, ce but peut être atteint avec une armature de dimensions particulièrement faibles, en choisissant aussi petite que possible la dimension de la surface dans la direction du flux des lignes de force dans l'armature, et, à cet effet, en choisissant la dimension perpendiculaire à cette direction aus- si grande que possible. Par rapport aux exécutions usuelles ce procédé procure une amélioration essentielle, car la première dimension mentionnée ci-dessus agit pratiquement suivant la deux- ième puissance, tandis que l'action de la deuxième est linéaire.
Pour les dispositions dans lesquelles il s'agit de forces aaaé- lératriaes, et de forces de maintien élevées, la dimension per- pendiculaire à la direction des lignes de force est toutefois d'une importance subordonnée, car la masse augmente également linéairement en même temps que cette dimension, les rapports des accélérations en sont, par' suite, indépendants. Il suit de là que l'on peut atteindre une force accélératrice d'autant plus élevée que les deux autres dimensions de l'armature sont choi- sies plus petites. Aussi, si l'on veut atteindre des valeurs extrêmement élevées pour la force accélératrice avec la plus faible masse d'armature, on choisit en conséquence une armature formée de tiges minces, analogues à des aiguilles, avec, par exemple, une section de forme demi-circulaire.
Il est toutefois difficile de relier une telle tige d'armature avec les éléments à commander. Suivant l'invention, on peut créer un système d'ai- mant qui, à cet égard, matérialise une amélioration précieuse en disposant à petite distance une série d'aimants alternant entre eux, et auxquels est adjoint comme armature un ruban de tôle ( conçu comme réunion d'une série d'armatures en forme d'aiguille ). Avec un avantage particulier, le corps de l'aimant ( culasse ) peut être formé de bandes de tôle, dont les extré-
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, se recouvrent de telle sorte que les extrémités mités/superposées des noyaux des aimants sont chaque fois de polarités contraires.
Dans cette disposition les extrémités des noyaux sont peu distantes; de sorte qu'une partie notable du flux franchit l'intervalle existant entre les deux noyaux, et, par suite, est perdue pour l'utilisation. On obtient les condi- tions les plus favorables pour des aimants de cette espèce si l'on choisit la distance entre les deux noyaux d'aimants pra- tiquement égale à ltépaisseur des noyaux d'aimants, c'est-à- dire à l'épaisseur des tôles. Dans le cas d'une plus grande aug- mentation de l'intervalle, les pertes par dispersion sont encore plus réduites, toutefois, la longueur de ltarmature est augmen- tée en même temps, de sorte qu'aucune amélioration n'est réali- sée.
Il y a lieu alors de considérer que la disposition des noyaux magnétiques parallèles entre eux, avec un intervalle re- lativement petit dans lequel un certain flux de dispersion se ferme immédiatement entre ces deux noyaux, a précisément à cet égard encore un grand avantage.
Déjà, dans le cas d'une très faible distance entre l'armature et les pôles, notamment la réluctance par l'armature, en comparaison de la réluctance en. parallèle par les entrefers entre les deux noyaux, est relati- vement grande, par suite le flux de dispersion croit rapidement, de sorte que l'action retardatrice du magnétisme rémanent exis- tant éventuellement sur ltarmature qui stécarte, - laquelle, en soi, serait dirigée à ltenaontre de l'accélération demandée -, devient complètement négligeable après un très faible déplace- ment de l'armature.
Un tel corps d'aimant peut ainsi avantageusement être constitué par un empilement de bandes de tôles et de plaques non magnétiques de même. épaisseur insérées entre les t8les.
Un exemple dtexéoution dtun aimant de ce genre est repré- senté sur le dessin.
Sur la figure 1, le chiffre 1 désigne les plaques de tôles
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qui, à leurs extrémités 2 et 3, forment les deux noyaux polai- res. Entre elles sont disposées des plaques 4, qui assurent l'écartement nécessaire. Par le passage libre 5 des tôles, est introduit un enroulement d'excitation 6, à l'aide duquel est excité le champ nécessaire.
Sur la figure 2 est représentée, à plus grande échelle, une coupe perpendiculaire à la figure 1.
Comme on peut le voir sur cette figure, l'armature est formée d'une bande de tôle 8, dont l'épaisseur est à peu près la moitié de oelle des tôles des noyaux. Chaque noyau polaire consiste en deux moitiés ( séparées par une ligne pointillée ), dont chacune forme avec les demi-noyaux adjacents, une paire de p8les dont le circuit magnétique est fermé par le flux pas- sant par les bandes de tôle de l'armature. Grâce à une consti- tution de ce genre, on a la possibilité d'établir des aimants d'une force d'attraction spécifique élevée, et fonctionnant avec un noyau de masse minimum.
Pour l'excitation par du courant alternatif il est, dans de nombreux cas, avantageux de oonsti- tuer une oouche intermédiaire 4, par une matière d'une bonne conductibilité électrique, comme par exemple du ouivre, ce qui réduit largement le flux de dispersion.
Avec un avantage particulier, les aimants du genre décrit peuvent être utilisés comme aimants de maintien pour des corps qui doivent être soumis à une accélération extrêmement forte, par exemple, sous l'action d'un puissant accumulateur d'énergie.
Avec avantage particulier, il est dès lors possible d'utiliser de tels aimants comme aimants de maintien avec des verrouillages pour des équipements de coupure ou de réglage, avec résistances variant extrêmement rapidement, comme celles qui sont indiquées dans la demande de brevet allemand 71.212 et ses annexes.
Un autre domaine avantageux d'application de l'invention comprend le déclencheur synchrone, tel qu'il est indiqué dans
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la demande de brevet belge 25.497, et en particulier ceux dans lesquels un élément de coupure ou de réglage doit être, tout d'abord, maintenu et doit tomber ensuite aveo une forte aocé- lération, au cas où le courant tombe au dessous dtintensités déterminées. A cet égard, un aimant du genre décrit, utilisé comme équipage de maintien, peut former un élément soumis à Inaction dtune force accélératrice élevée, par exemple d'un ressort puissant.
Cet élément peut ensuite soit constituer di- reotement l'élément de commande de coupure ou de réglage qui doit être accéléré, mais il peut aussi, de son coté provoquer le déclenchement d'un tel élément. Il est particulièrement avan- tageux, dans ce cas, que l'accélération d'un tel élément déolen-' oheur soit égale ou supérieure à celle des éléments de coupure.
Inapplication de l'idée de l'invention n'est pas limitée aux exemples d'exécution décrits; une telle disposition peut également être mise à la place d'aimants excités par du courant continus , ainsi que, le cas échéant, pour des aimants permanents constitués par l'empilement d'éléments en tôle conformés en con- séquence. Lors de l'application des couches intermédiaires, bon- nes conductrices, entre les différentes pièces de tôle, il est également possible d'utiliser ces parties conductrices même oom- me contacts, application par laquelle on peut déposer sur la surface des contacts une couche d'argent.
Pour autant qu'on n'attache pas d'intérêt aux propriétés amortisseuses ou conductrices des couches intermédiaires, ces dernières peuvent avantageusement être établies en matière moulée. Il est possible alors de prévoir dans les différentes plaques de tôle des petits trous qui sont remplis et traversés par la matière moulée, afin dtobtenir, par suite, une solidari- té entre les différentes couches intermédiaires, de sorte que - l'ensemble du corps de 1''aimant forme un corps fortement assem- blé.
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Les propositions de l'invention peuvent être également
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utilis0CS avc avantaie, ir:dépndainm.ent des exemples donnés ci- dessus, soitisolénent, soit consemlle, soit on combinaison quel- conque.