<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif à conmande électro-magnétique pour engendrer un mouvement rectiligne de vaàet-vient",
On a déjà préconisé divers dispositifs et moyens pour engen- drer des mouvements rectilignes de va-et-vient pour les appareils et les buts d'utilisation les plus divers.
On connaît notamment des dispositifs mécaniques qui engen- drent des mouvements rectilignes, à l'aide de manivelles, excen- triques ou autres moyens, en partant de mouvements rotatifs. On connaît également des commandos hydrauliques, dans lesquelles le mouvement d'un piston ou d'un autre organe mobile est engendré par une amenée variable de fluide moteur. Par ailleurs, des dis- positifs électromagnétiques ont déjà été préconisés pour engendrer des mouvements rectilignes. Il est par exemple connu de déplacer, au moyen d'un champ magnétique alternatif, un corps aimanté par un champ continu.
Il est également connu d'engendrer, au moyen de courants alternatifs.de phases différentes, un champ magnétique mobile, analogue au champ tournant de machines rotatives, par lequel on déplace un corps aimanté en permanence,
Lorsque la direction du mouvement rectiligne recherché est, à grande vitesse, inversée tellement souvent que la plus grande déviation reste endéans de très faibles limites, tel que c'est souvent exigé pour des mouvements de distribution et de commuta-
<Desc/Clms Page number 2>
tion, et lorsque, en outre, l'évolution du mouvement dans le temps doit suivre un programme prescrit qui doit en plus être modifié couramment d'une manière arbitraire, les méthodes ae
EMI2.1
coiiinande connues sont insuffisantes.
Il est vrai que le mouvement cie dispositifs co..lJlandés mé- caniquement suit une grande précision le programme prescrit, mais
EMI2.2
unE01ariation arbitraire de ce programme n'est toutefois possible qu'au prix d'une construction compliquée des dispositifs connus.
Dans le cas de mouvements rapides, les forces d'inertie peuvent, en outre, empêcher l'évolution régulière du mouvement. Il en
EMI2.3
est de même pour les cOlJ1mandes hyurauliques, dans lesquelles les forces de frottement et les pertes par les interstices influencent défavorablement le fonctionnement de la commande pour de petits mouvements. Des commandes électromagnétiques à corps ma-
EMI2.4
gnétiques rainurés, qui conviennent pour engenarer un mouveiuent constamment réglable, n'entrent pas en ligne de compte pour de petits mouvements, puisque les petites rainures quisont alors nécessaires sont pratiquement irréalisables.
D'autres commandes
EMI2.5
électromagnétiques, qui travaillent avec des C'::-ld(J11JS alternatifs ou des pôles alternativement aimantés, engendrent un effet dyna- inique par à-coups et non continu, qui est utilisé pour faire osciller une masse suspendue élastiquement. cette oscillation est toutefois déterminée par des grandeurs mécaniques invariables
EMI2.6
(masse, élasticité, amortissement), c' 6st-- .i re que son ampli- tude, sa fréquence et sa phase sont très intimement liées entre elles par les propriétés mécaniques, et ne peuvent pas être modi-
EMI2.7
fiées indépend.811Jlllent l'une de l'autre par la commande électromagnétique.
Indépendamment du type de la cOjJ!jlande, un tel dis- positif ne réagit d'ailleurs que lentement, et avec ae fortes oscillations propres, à des variations d'oscillation qui doivent être provoquées par la commande.
EMI2.8
L'objet de l'invention consiste en un dispositif à commande électromagnétique pour engendrer un mouvement rectiligne de va- et-vient, qui est proportionnel à/et de même sens qu'un courant
EMI2.9
de commande, en faisant usage de deux corps excités électromagné- tiquement, dont l'un est déplaçable, dans lequel dispositif les inconvénients décrits peuvent être éliminés grâce au fait que, selon l'invention, le corps magnétique fixe possède au moins deux pôles doubles entre lesquels se trouve un bobinage d'exci- tation qui engendre un champ magnétique continu qui se ferme dans le corps magnétique mobile, et que la partie fixe à l'inté- rieur des pô-les doubles porte des bobinages parcourus par des
<Desc/Clms Page number 3>
courants de commande,
dont le champ influence la répartition du champ continu dans l'entrefer entre les corps magné tiques* Quelques exemples de réalisation de l'invention sont illustrés schématiquement au dessin annexé, dans lequel Fig. 1 montre, en coupe transversale, le montage fondamental du dispositif,dont le fonctionnement est expliqué avec référence aux Figs. 2 à 4, tandis que les Figs. 5 à 7 montrent des exemples d'application.
1 désigne le corps magnétique fixe et 2 le corps magnétique mobile, entre lesquels se trouve l'entrefer constant 3. A l'aide de moyens connus (paliers à glissement ou à roulement, tringles,, etc..), le corps magnétique mobile 2 est suspendu de telle façon qu'il puisse seulement effectuer un mouvement rectiligne de vaet-vient suivant la direction de la flèche. Le corps'magnétique fixe comporte deux pôles doubles 4, 5 et 6, 7, ainsi que la culasse 8. Entre les pôles 4, 5 et 6, 7 se trouvent las enroulements 9, 10, tandis que le bobinage d'excitation 11 se trouve entre les pôles doubles. Le corps magnétique 2 comporte également deux pôles doubles 12, 13 et 14, 15, ainsi que la culasse 16. Les pôles 12, 13 et 14, 15 entourent respectivement des enroulements amortisseurs 17, 18, tandis que le bobinage d'excitation 19 se trouve entre les pôles doubles.
Les bobinages excitateurs 11 et 19 sont couplés en série et sont parcourus par du courant continu. S'il ne passe pas de courant par les autres bobinaseges, il produit un champ magnétique rant par les autres bobinages, il se produit un champ magnétique suivant Fig. 2. Celui-ci/repartit donc uniformément sur les pôles et les entrefers existant entre ceux-ci. Les enroulements de commande 9 et 10 sont couplés en série, de telle façon que les directions des courants sont opposées l'une à l'autre. S'il passe seulement du courant par les bobinages de commande, il se produit un champ suivant Fig. 3. Si du courant passe en même temps par les bobinages d'excitation et de commande, il se produit une répartition dissymétrique du champ dans les pôles et les entrefers, selon la grandeur et la direction des courants (Fig. 4).
En cas d'excitation constante dans les enroulements 11 et 19, le déplacement du champ dans l'entrefer est lié exactement, en grandeur et en signe, au courant de commande dans les enroulements 9 et 10.
Si le corps magnétique mobile n'est pas freiné par des conditions extérieures, il se déplace jusqu'à ce que la répartition du champ sur les pôles 12/13 et 14/15 soit de nouveau uniforme. Par contre, si le corps magnétique mobile est écarté violemment de sa position, il éprouve une force de déplacement latérale qui est proportionnelle à l'écartement entre l'axe de pôle et l'axe de champ.
<Desc/Clms Page number 4>
Si le courant dans les bobinages de commande 9 et 10 est variable, l'axe du champ, et par conséquent le corps magnétique mobile, exécutent un mouvement de déplacement. L'évolution dans le temps, de ce mouvement, correspond à la variation dans le temps du courant de commande.
Si le mouvement de l'armature suit exactement celui du champ, un champ magnétique continu passe dans les pôles et la culasse de l'armature. Les enroulements 17 et 18 sont donc entov- rés d'un champ continu. Si l'armature ne suit pas le mouvement du champ, la répartition du champ varia dans les demi-pôles de l'armature, et les bobinages 17 et 18 sont entourés d'un cnamp alternatif, de sorte qu'une tension est induite dans ceux-ci. Si les bobinages 17, 18 sont court-circuités, il y passe un courant dont le cnamp s'oppose à la perturbation et a tendance à ajuster le mouvement de l'armature à celui du champ du stator.
Si plusieurs enroulements parcourus par des courants diffé- rents se trouvent dans les rainures 9 et 10, le mouvement de l'ar- mature suit un courant de commande apparent qui se compose de ces différents courants, en tenant compte des nombres de spires.
Les éléments d'enroulement des bobinages 9,10 peuvent être ali- mentés par des courants alternatifs de phase différente, ou de fréquence différente, et par du courant continu.
Si le dispositif est par exemple pourvu de deux enroulements logés séparément dans chacune des rainures 9 et 10, et si l'un de ces enroulements est alimenté en courant alternatif à amplitude et phase réglables, tandis que l'autre enroulement est alimenté en courant continu réglable, le corps magnétique mobile effectue une oscillation sinusoïdale, dont l'amplitude et la,. phase sont déterminées par le courant alternatif, et aont le centre d'os- cillation est donné par l'amplitude du courant continu. L'oscilla- tion mécanique peut donc être commandée, dans tous les éléments, par des moyens purement électriques.
Le mouvement engendré par le dispositif est déterminé exae- terr.ent par la grandeur et la vitesse de variation des courants dans le ou les enroulements. Par conséquent, la variation des courants permet, avec une certaine approximation, d'engendrer tout mouvement désiré...La force qui est exercée par le champ électromagnétique sur le corps mobile est assez grande par rap- port à la masse mobile pour lui imprimer une grande accélération par le seul effet magnétique, sans l'aiae d'efforts élastiques. comme il n'est pas fait usage de ressorts, il ne peut se produire aucun phénomène de résonance.
<Desc/Clms Page number 5>
Lorsque le courant a une allure sinusoïdale, le mouvement est également sinusoïdal, synchrone et à peu près 'en phase avec le courant. Il suit, endéans le temps le plus court et sans oscilla- tions propres, les variations brusques de courant (actions régu latrices). L'amplitude, la phase et le centre de mouvement sont indépendants de la fréquence et peuvent être choyais à volonté endéans des limites fixées par la disposition. La déphasage entre le courant et le mouvement est très faible: et dépend uniquement de la charge. Si l'organe mobile est dévié par des oscillations perturbatrices venant de l'extérieur (oscillations propres d'élé- ments raccordés ou chocs lors de mouvements de commutation),, cette perturbation peut être vaincue par des bobinages amortisseurs appropriés.
Le dispositif peut être établi sous une forme qui varie selon le but d'application. La Fig. 5 montre un dispositif dans lequel la trajectoire de déplacement du corps magnétique mobile est une surface plane. Il comporte deux corps magnétiques fixes la, lb, et deux corps magnétiques mobiles 2a, 2b, qui sont groupés comme des images reflétées par un miroir. Les corps magnétiques mobiles 2a, 2b, sont réunis en un seul élément constructif. Il est en outre possible de ranger plusieurs dispositifs selon Fig. 5 l'un à côté de l'autre, ou de les grouper en étoile, leurs corps magné- tiques fixes et mobiles étant réunis en forme d'unités. La Fig.
6 montre un dispositif dans lequel les corps magnétiques fixe et mobile sont établis sous la forme de corps rotatifs, munis de bobines annulaires. Les noyaux de fer des corps magnétiques fixe et mobile sont constitués par des tôles en forme de disques annu- laires.
Lorsqu'il faut engendrer un mouvement dont la position exacte n'est pas déterminée par le dispositif même, mais par des condi- tions extérieures, on peut, comme montré en Fig. 7, utiliser un corps magnétique mobile sans pôles marqués, qui est pourvu d'un enroulement court-circuité 22. Le mouvement de l'armature s'opère alors par le champ du bobinage amortisseur 22, d'une manière analogue à ce qui se passe dans un moteur asynchrone.
Le bobinage court-circuité du corps magnétique mobile peut être constitué par des tôles en forme de disques annulaires. Le corps magnétique mobile et le bobinage court-circuité qui est posé sur celui-ci, peuvent aussi être formés par un noyau de fer massif, par exemple en forme de disque.
Le dispositif selon l'invention peut être utilisé comme génératrice, lorsqu'on opère la prise, à un bobinage de commande,
<Desc/Clms Page number 6>
d'un courant, qui est induit par le mouvement provoqué par l'action d'une force extérieure.
REVENDICATIONS.
1 - Dispositif à commande électromagnétique pour engendrer un mouvement rectiligne de va-et-vient qui est proportionnel à et de même sens qu'un courant de commande, en faisant usage de deux corps excités électromagnétiquement, dont l'un est dépla- çable, caractérisé en ce que le corps magnétique fixe comporte au moins deux pôles doubles et, entre ceux-ci, un bobinage exci- tateur qui engendre un champ magnétique continu qui se fern.e aans le corps magnétique mobile, et en ce que la partie fixe à l'inté- rieur des pôles doubles porte des bobinages parcourus par des courants@ de commande, dont le champ influence la répartition du champ continu dans l'entrefer entre les corps magnétiques.