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Améliorations dans les Ratiomères électriques.
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Cette invention se réfère aux appareils électriques à bobine mouvante du genre comprenant deux bobines rata- tives ensembles dans un champ magnétique et propre à être branchées respectivement avec deux impédances et avec une source électrique,les bobines étant enroulées de manière à produire des couples de torsion- opposés, de sorte que l'on obtient une indication du ra.pport des impédances- moyennant le degré de rotation des bobines par raison des couples de torsion résultants.
Dans les appareils connus de ce genre des parties de chaque bobine restent toujours dans le champ, étant en conséquence soumisel à une force tandis qu'un courant parcourt la bobine et on dénommera. telles parties "les longueurs effectives" de la bobine. Ainsi, dans la construction la plus normale d'un tel appareil on arrange un noyau cylindrique dans l'espace entre une paire de fa- ces de pôles courbées d'un aimant ayant le même centre de courbure que le noyau.Le noyau formé de cette manière enco- re'une paire de faces de pôles sur les côtés intérieurs de deux entiers courbés. Les bobines renfermant le noy- au avec leur axe de rotation coincident avec celle du noyau de sorte que les cotes opposés de chaque bobine passent respectivement à travers les entrefers courbés.
Lesparties de ces côtés opposés qui se trouvent dans l'en- trefer sont " les longueurs effectives" de la bobine.
Comne les entrefers sont de largeur constante (en sens radial) de profondeur constante ( en sens axial)une bo- bine parcourue par un courant spécifique est toujours sou- mise à la même force de torsion n'importe quelle position
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les parties effectives peuvent occuper dans l'entrefer, pourvu naturellement qu'elles ne soient pas attenantes aux extrémités des entrefers.Autrement dit,l'intensité du champ et la longueur des parties effectives restent constantes! et la direction du champ est toujours en sens radiale.Jusqu'à présent on a généralement influen- cé les bobines moyennant un ressort remettant de sorte que,vu que le couple de force résultant pour des cou- rants donnés traversant la bobine reste constant,
la déviation des bobines était une vraie mesure de la dif- férance entre les courants dans les deux bobines.
La déviation toutef'ois ne sera pas une vraie indication de la différence entre les deux impédances à moins que le potentiel de la source électrique ne reste constante.
Si le potentiel varie,la différence de courant, et en conséquence la déviation variera. sans qu'il y ait de dif- férance dans le rapport des deux impédances.L'objet de la présente invention est de surmonter cette difficulté et en conséquence de rendre l'appareil indépendant des: variations de potentiel.
Un moyen pour arriver à ce but a été décrit dans le Brevet britannique no.546468.Suivant la dite de- mande de Brevet au lieu de tenir constante l'intensité du champ magnétique on la fait varier le long du chemin traversé par les parties effectives de la bobine,qui sont placées côte à côte et se prouvent ainsi toujours dans de différentes densités de champ.Un ressort remettant peut alors être- omis vu que les bobines prendront une posi- tion dans laquelle,le moment de torsion électromagnétique
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appliqué à une des bobines équilibrera celui appliqué à l'autre bobine et ainsi une position qui sera substan- tiellement indépendante de la tension de la source éleetri- que et qui, par suite dé l'absence d'un ressort remettant, se trouve déterminée seulement par le paport entre les impédances.
Comme y décrit on fait varier le champ magné- tique en modifiant la largeur des entrefers moyennant une formation ou emplacement convenables des faces des pôles.
Suivant cette invention un apareil électri- que à bobine mouvante du sus-dit genre est caractérisé par la provision de moyens pour assujettir différentes longueurs des bobines à un champ magnétique pendant que les bobines traversent le dit champ.Comme dans la construc- tion suivant le Brevet britannique no. 546468 ceci permet d'éliminer tout sauf un ressort remetta.nt de faible force.
Les parties de l'appareil qui produisent le dit champ peuvent être construites de telle manière que la limite du champ varie le long du trajet des bobines et influence différentes longueurs effectives des bobines pendant leur mouvement à travers de ceci.Par exemple la profondeur de l'entrefer entre les parties de l'appareil qui forme le champ dans une direction transversale aux lignes de force et à la direction de mouvement de la bo- bine est axrangée de telle sorte qu'elle varie le long du trajet des bobines.
Comme dans la construction précédente on arange les bobines de sorte qu'elles se déplacent dans un entrefer formé entre un noyau et deux pôles magnéti- ques;vu que les faces du noyau recoivent de flux des pôles de l'aimant on peut regarder ces faces comme elles-même étant pôles d'aimant.
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Suivant la présente invention on arrange les différentes longueurs effectives des bobines afin d'être assujettées au champ magnétique par la configuration appropriée du pôle d'aimant et/ou du noyau autour duquel se meuvent les bobines Dans une modification on arrange le noyau et les pièces po- laires de telle manière que la largeur radiale de l'espace entre les deux reste constante le long du trajet des bobi- nes. Dans un. autre arrangement la largeur axiale de l'en- trefer ainsi que la largeur radiale entre eux varie le long du trajet des bobines de manière pareille à celle décrite dans la mémoire descriptive du Brevet britannique no.
546468. Comme dans l'arrangement précédant,vu que la force appliquée à une bobine est déterminée, non seulement par l'in- tensité du champ dans lequel elle se trouve,mais aussi par la longueur effective,les bobines prendront comme auparavant une position dans laquelle la force électromagnétique appli- quée à une bobine équilibrera celle appliquée à l'autre bo- bine,même si l'intensité du champ n'est pas varié le long du trajet de la bobine. Cette position sera en conséquence, substantiellement indépendante de la tension de la source.
La mémoire descriptive suivante décrit deux exécutions alternatives de l'invention,appliquées à un ra- tiometer à bobine mouvante,en se référant aux dessins ci- annexés,dans lesquels:
La figure 1 montre un arrangement du circuit électrique.
La figure 2 est une vue en perspective de l'ap- pateil démontrant les bobines mouvantes.avec le noyau dépla- cé à part de l'aimant.
La figure 3 illustre une construction d'un noy- au et
La figure 4 donne un autre type de noyau.
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Les figures 5 & 6 montreht respectivement la distribution du flux autour des noyaux des figures 3 & 4.
L'arrangement-du électrique de, la fi- gure 1 est pareil à célui décrit dans la spécification du Brevet britannique no.546469.Les impédances que l'on désire de mesurer sont indiquées par 10 & 11,et elles sont branchées par un bout sur les extrémités de deux bobines 12 & 13 respectivement.Les autres extrémités des impédances et les autres extrémités des bobines sont branchées sur la source 9. On verra alors que quand les impédances 10 & 11 sont d'une valeur égale,le même cou- rant traversera les d eux bobines 12 & 13 indépendemment de la variation de tension dans le système.
Se référant à la figure 2, ici les deux bobines 12 & 13 sont enroulées sur un gubarit rectangulaire 14 pourvu des pivots 15 & 16 à ses extrémités opposées et monté dans des crapaudines appropriées 18, dont cellele plus bas seulement est re- présentée. Ces crapaudines sont portées dans un cadre 19 qui peut également porter une échelle 20. Le pivot 15 porte fixé sur lui,un doigt'-21 arrangé de sorte qu'il peut balayer l'échelle 20.
L'extrémité intérieure d'un léger ressort spiral est fixée à une borne portée par le gabarit 14 etbranchée sur le point de jonchon des deux bobines 12 tandis que l'extrémité extérieure est ancrée au cadre 19 et pourvue d'une borne d'entrée.Le ressort sert ainsi le double objet d'assurer d'une part que le doigt revient à une position nulle et d'autre part comme un fournisseur de courant pour les deux bobines.Les extré- mités des bobines 12 & 13 qui doivent être branchées sur les impédances 10 & 12 sont branchées sur ligatures' flex- ibles de courant 23 & 24 qui à leur tour sont branchées
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sur bornes d'entrer 25 & 26.
Les bobines 12 & 13,et le gabarit 14 sont arrangés pour être montés dans un entrefer cylindrique 29 façonné entre les pôles 30 & 31 d'un ai- mant circulaire à fer de cheval et entourent un noyau de fer mou 32. En montant l'appareil où passe le noyau dans le gabarit et le place dans l'entrefer 29 où il se trouve retenu par des boulons qui traversent les trous 33 et s'engagent dans le cadre 19. Les pièces polaires sont pourvues'de boulons d'attachement 34 qui s'engagent dans les trous 35 du dit cadre.
Comme déjà décrit l'espace entre les pièces polaires est de forme circulaire et la différence- désirée de profondeur du champ est atteint moyennant une forma- tion convenable.,des faces des pôles. On verra), deux dif- férentes formes de noyau dans les figures 3 & 4. Dans la figure 3,le noyau possède deux faces partiellement cylin- driques 37,38 du même diamètre et dont l'axe est arrangée de sorte qu'il soit coaxial avec les pivots 15 & 16. Ces faces cylindriques sont entrecoupées par une autre face cylindrique 39 ayant son axe en rectangle au dit axe.
On place le noyau dans l'entrefer de telle manière que la profondeur du champ dans la direction du premier sus- dit axe est au plus grand à mi-chemin à travers chaque face du pôle,allant en diminuant de part et d'autre de la dite position.Les' extensions de côté des dites bobines 12 & 13 sont mis à part l'une de l'autre et se trouvent ainsi dans des, parties-dû champ ayant différentes largeurs axiales.Les extensions terminales au dessus et au dessous du' noyau se croisent de sorte que quand il se trouve une différence de couple de torsion produite dans les deux bobines par raison des deux courants qui les parcourent et des positions relatives dans le champ, alors on peut s'assurer que le couple de torsion résultant sers le même
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de part et d'autre du gabarit.Ainsi,supposant,
que les impédances 10 & 11 diffèrent(l'une dé l'autre les deux bobines prennent.une position dans laquelle. l'effet com- biné du courant dans une bobine et la longueur du champ dans lequel elle est arrangée équilibre l'effet de la dif- férente courant dans l'autre bobine- et la différente lon- geeur axiale du champ dans lequel elle est disposéé.
L'effet du spiral 22 est négligible.
Dans la disposition montrée par la figure 4, le oyau est entièrement entouré par une face cylindrique 40 et 1a profondeur axiale de la face varie autour de la circonférence par suite du fait que le dessus et le dessous du noyau sont tous deux pourvus de deux faces plates 41 & 42 inclinées l'une à l'autre et à un plan comprenant l'axe de rotation des d eux bobines.Comme on verra sur la figure 6 il y aura deux positions en pointe pour le flux maximum entre chaque pièce polaire d'aimant et le noyau.
La distribution de flux fournie, par les formes de noyau indiquées sur les figures 3 & 4 est illustrée sur les figures 5 & 6 respectivement dans lesquelles les coor- données horizontales démontrent la position 'angulaire autour du noyau et les coordonnées verticales démontrent la force du flux. Les valeurs en pointe du flux sont en face de celle se rouvant là où la profondeur du noyau est un maximum.
La distribution démontrée sur la figure 5 est préférable à celle indiquée sur la figure 6.Lignes de dimen- sions données sur les deux dessins indiquent les longueurs utiles de la caractéristique de la distribution du flux.
On verra que cette longueur est plus grande dans le cas de la figure 5 que dans la figure 6.
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Pour que' l'appareil ait un .cadran de forme régulière, c'est à dire, que les divisions' du cadran soient à des intervalles égales sur l'arc,en correspondance avec les changements linéals de la valeur indiquée, il est néces- saire que le changement d'inclinaison de la courbe soit constant.En se servant d'un noyau produisant la carac- téristique de Figure 5,la courbe devient de très forte pente dans le voisinage- de l'entre-croisement avec la ligne nulle,d'où il résulte un rétrécissement de l'é- chelle. On se rendra compte que la forme de la courbe dépendra inter alia de la forme des .arêtes fournées par l'entre-croisement des deux surfaces cylindriques.On peut modifier la forme de la courbé en chanfreinant cer- taines parties de ces arêtes.
Par exemple:on obtiendra une échelle plus uniforme en chanfreinant les arêtes supérieures et inférieures aux endroits tels que 43.
La courbe indiquée sur la figure 6 change de signe en dehors des limites des longueurs utiles,en faisant ain- si l'opération de l'appareil instable.Au cas que l'appa- reil s'étend'.au delà de ces limites,la bobine passerait de suite au dessus de la pointe de la courbe et ne re- viendrait pas sur le cadran même si le rapport du cou= rant s'ajusterait pour représenter une pointe dans le centre de l'arc d'échelle.
Dans l'une ou l'autre des sus-dits arran- gememts,on peut former les arêtes supérieures et inféri- eures des pièces polaires pour correspondre avec celles du noyau. Dans l'arrangement, déjà décrit,la largeur ra- diale de l'entre-fer entre le noyau et les pièces polai- res reste constant le long du trajet des bobines; on peut toutefois la faire varier par une formation convenable
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des pièces polaires comme décrites dans la spécification du Brevet britannique no.546468, Ainsi,l'intensité du champ aussi bien que la longueur des bobines influencée par ce champ, varieront le long du trajet des bobines.
REVENDICATIONS.
1. Un appareil électrique à bobine Emouvante du genre décrit dans lequel il est pourvu citoyens pour assujetir différentes longueurs effectives des bobines au champ magnétique tandis que les bobines traversent le dit champ.