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Perfectionnements aux appareils à décharge électrique.
Cette invention est relative aux appareils à décharge électrique et plus particulièrement aux appareils de chauffage, à haute fréquence.
Dans la technique du chauffage à haute fréquence, on chauffe une charge par induction électromagnétique ou par pertes diélectriques. La puissance requise pour le chauffage est four- nie par un oscillateur électronique du type haute fréquence. La fréquence des oscillations est déterminée en partie par les réac- tances associées à l'oscillateur, et en partie par la réactance de la charge. Dans le système de chauffage électromagnétique, la réactance de la charge est inductive, dans le système de chauffage diélectrique la réactance de la charge est capacitive.
Quand la charge est chauffée et que sa température monte, ses propriétés électriques se modifient. La constante diélectrique d'une charge diélectrique se modifie quand la températire augmen-
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te. De même, les propriétés magnétiques d'une charge ferreuse se modifient considérablement quand on passe le point de Curie. Des modifications des propriétés de la charge provoquent des varia- tions dans les réactances qui déterminent la fréquence de l'oscil- lateur et il s'ensuit une variation dans la fréquence de l'oscil- lateur. La fréquence de l'oscillateur est également sujette à variation pour d'autres raisons, comme de larges fluctuations dans la température ambianteou dans l'alimentation.
Pour de nombreuses raisons, une variation excessive de la fréquence de l'oscillateur est indésirable. La "Federal Communication Commission" a désigné certaines bandes de fréquen- ces pour le chauffage haute fréquence. La fréquence d'un systè- me de chauffage haute fréquence ne peut s'écarter de ces ban- des de fréquences. Une variation de la fréquence due à des va- riations dans la charge ou à d'autres raisons peut provoquer la violation de cette condition. Dans certains cas, certains dispositifs électriques inclus dans l'oscillateur n'opèrent efficacement que dans une bande étroite de fréquences. Un glissement de fréquence en dehors de cette bande cause une di- minution de l'efficacité de ces dispositifs. Les particularités de la charge ou du processus de chauffage peuvent aussi exiger que la fréquence soit maintenue dans une bande de fréquence.
Dans de tels cas, un glissement excessif de la fréquence peut ne pas produire le résultat désiré; la charge serait surchauffée ou insuffisamment chauffée.
Les équipements de chauffage haute fréquence construits suivant les principes de la technique antérieure comportaient une réactance composée variable dans le réseau déterminant la fréquence de l'oscillateur. Cette réactance doit varier au- tomatiquement pour parer aux variations de fréquence dans un sens tel que ces variations seront compensées. La puissance de sortie de l'oscillateur de chauffage est élevée et les différences de potentiel dans le circuit de l'oscillateur sont
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aussi très élevées. En conséquence les dimensions de la réactance variable seront grandes et son inertie sera forte. Comme cette réactance variera pour répondre aux variations dans la fréquence d'oscillation, elle aura tendance à cause de son inertie à dépas- ser la position adéquate.
Il se produira une variation de fré- quence dans le sens opposé à la variation précédente et d'une amplitude à peu près aussi grande que la variation originale.
De nouveau, la réactance variera et dépassera de nouveau la po- sition adéquate. Ce "pompage" qui a débuté par une variation de fréquence se produira pendant un intervalle de temps étendu et pendant tout ce temps le fonctionnement de l'oscillateur sera incorrect.
Un but de l'invention est dtablir un dispositif de chauf- fage haute fréquence dans lequel la fréquence soit maintenue d'une manière précise dans une bande de fréquence déterminée.
Un autre but de l'invention est d'établir un oscillateur haute fréquence de grande puissance comprenant un système qui compense les variations de fréquence et dans le fonctionnement duquel toute tendance au pompage soit supprimée.
Un autre but de l'invention est d'établir un oscillateur haute fréquence à grande puissance qui comporte une réactance d'accord sensible à la fréquence et d'une inertie mécanique sub- tantielle mais dont les variations dues aux modifications de la fréquence ne produisent pas de surcompensation substantielle.
Un but général de l'invention est de procurer une source stable d'oscillations haute fréquence à forte puissance à fré- quence stable.
Un autre but de l'invention est de procurer une réactan- ce variable de construction simple et bon marché destinée à être utilisée dans un oscillateur de puissance à fréquence sta- bilisée.
Un autre but de l'invention est de fournir un réseau résonnant capable de fonctionner dans les circuits haute fréquen-
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ce à grande puissance et montrant une grande stabilité de fréquen- ce.
Suivant l'invention, on établit un oscillateur compre- nant,dans le circuit qui détermine sa fréquence, une réactance d'accord composée de plusieurs éléments sur lesquels on peut agir séparément. En agissant sur l'un des éléments on produit une va- riation relativement faible de la fréquence de résonance. En agissant sur plusieurs éléments on produit une variation relati- vement plus grande de la fréquence. Lorsqu'on fait fonctionner la réactance, on fait varier initialement l'un des éléments, ce qui produit une variation progressivement croissante de la fré- quence. Après que le premier élément a été actionné d'une quan- tité déterminée,d'autres éléments sont actionnés avec lui. La variation progressive de la fréquence est ainsi matériellement augmentée.
Si la fréquence d'un oscillateur qui comprend une réac- tance d'accord de ce genre, dévie en dehors des limites détermi- nées, une compensation complète ou partielle peut être obtenue par déplacement d'un des éléments de la réactance. Comme cet élément a une inertie relativement faible, son déplacement ne tondra pas à provoquer uno surcompensation. Les différents élé- ments mobiles de la réactance ont une inertie combinée substan- tielle. Si la déviation de la fréquence est telle que la mise en action d'autres éléments mobilesde la réactance, est requise après que le premier a été actionné, une surcompensation peut se produire. La mise en mouvement des pèces à grande inertie ne se fait qu'après que les pièces à faible inertie ont dans une grande mesure compensé l'erreur initia.le.
Il en résulte que la dotation de fréquence provoquée par la surcompensation estsubstartielle- ment plus petite que la déviation initiale. La surcompensation, peut alors être corrigée en agissant en sens opposé sur l'un des éléments qui a été mis en mouvement à la suite de l'erreur initiale.
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L'invention sera décrite ci-après avec référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple, dans lesquels:
Fig.l est le schéma d'une réalisation de l'invention.
Fig.2 est une vue en élévation montrant une partie de l'oscillateur suivant l'invention.
Fig.3 est une vue en élévation montrant une partie de la réactance d'accord utilisée dans l'invention.
Fig.4 est une coupe suivant IV-IV de la fig.2.
Fig. 5 est une vue en élévation illustrant une variante de l'invention.
Fig.6 est une coupe suivant VI-VI de la fig.5.
L'appareil montré à la fig.l comprend un générateur 7 d'oscillation haute fréquence à forte puissance comprenant deux appareils à décharge électrique 9 et 11, ayant chacun une ano- de 13, une cathode 15 et une électrode de commande 17. Ordinai- rement on désire que la fréquence de l'oscillateur 7 soit de l'ordre de 10 à 20 mégacycles. Dans ce cas, l'appareil à déchar- ge électrique est du type tube à vide. Cependant dans les cas où la fréquence de l'oscillateur est sensiblement plus basse, les appareils à décharge peuvent être du type à gaz.
Entre les anodes du tube à décharge est connecté un ré- seau résonnant 19. Ce réseau comprend deux transformateurs 21 et 23 dont les primaires 25 et 26 sont connectés en série, une capacité fixe 27 connectée aux bornes des primeires 25 et 26 et une capacité variable 29 reliée aux mêmes bornes.
Les transformateurs 21 et 23 ne sont pas des transforma- teurs ordinaires. Chaque primaire 25 et 26 se compose d'une bou- cle qui forme la réactance inductive du réseau résonnant 19. Le secondaire 31 est une boucle de deux spires couplée d'une ma- nière réglable au primaire 26 et le secondaire 35 est une bou- cle d'une seule spire couplée lâchement au primaire 25. Le secondaire 31 peut être couplé, et c'est souvent le cas, aux
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deux primaires 25 et 26.
Le secondaire 31 d'un des transformateurs 21 alimente la charge 33. Si la charge 33 est capacitive, le secondaire 31 est connecté aux bornes des plaques d'un condensateur non re- présenté entre lesquelles la matière à chauffer a été installée.
Si le chauffage est du type induction, la charge 33 est instal- lée de manière à être magnétiquement couplée au secondaire. Le secondaire 35 de l'autre transformateur 23 est couplée au sys- tème de compensation de fréquence. Le transformateur de charge 21 est conçu pour transmettre une puissance importante. Le transformateur de compensa.tion 23 est à faible puissance.
La construction des condensateurs 27 et 29 ainsi que leur connexion au tube à décharge est montrée aux figs. 2 à 4.
Chaque tube à décharge comprend notamment une chemise cylindrique métallique creuse 37 dans laquelle circule un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau. La paroi intérieure de la chemise 37 forme l'anode 13 de chaque tube. Les plaques 39 de la capacité fixe 27 sont connectées électriquement aux parois extérieures des chemises 37. Les plaques fixes 41 de la capacité variable 29 sont de forme rectangulaire et sont assemblées sur des plaques rectangulaires verticales 43. L'ensemble des pla- ques de la capacité est supporté par les parois des chemises de refroidissement 37 auxquelles sont aussi fixées les plaques 41. En variante, les plaques fixes de la capacité variable peu-
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vent atro <'1'uno p1o<=) ;voc 1.on plaques nI'! la clplcit6, fixe.
Dans ce cas les plaques 37 et 41 sont soudées ou brasées aux chemises de refroidissement 37; elles peuvent aussi y être boulonnées.
Les plaques mobile=45 de la capacité variable 29 sont du type papillon. Les plaques 45 sont fixées séparément sur un collier 47, 49, 51. L'ensemble composé de la lame et du collier est fixé sur un arbre 53 commandé par un moteur 55. Le collier 47 a une petite rainure transversale 57, le collier 49 une rai-
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nure un peu plus longue et le collier 51 une longue rainure 61. A travers chaque rainure, une broche 63 est piquée dans l'axe 53.
Le diamètre interne des colliers est tel que l'arbre 53 puisse tourner relativement aux colliers vers une position où la bro- che bute à l'extrémité d'une rainure.
Quand on construit l'équipage des plaques mobiles, la plaque et le collier sont introduits sur l'arbre 53 avantque les broches 63 ne soient piquées dans cet arbre.
La rainure 57 dans le collier supérieur 47 a une lon- gueur à peine plus grande que le diamètre de la broche 63. Donc, quand on fait tourner l'arbre 53, la plaque mobile supérieure du condensateur 43 tourne avec l'arbre. La plaque mobile médiane ne tourne qu'après que l'arbre a tourné d'un certain angle, et la plaque mobile inférieure ne tourne que lorsque l'arbre a tourné d'un angle plus grand. Comme les plaques mobiles 43 de la capacité 29 ont la forme papillon, la capacité variable varie dans un sens ou dans l'autre suivant le sens de rotation de l'arbre 53.
Tout d'abord la variation de capacité se fera à une allure relativement lente car la lame mobile seule est mise en rotation. La vitesse de variation augmentera ensuite progressi- vement au fur que les lames mobiles inférieures entreront en rotation.
Les transformateurs de compensation 21 et de charge ou de capacité 23, la capacité fixe 27, et la capacité variable 29 forment un réseau résonnant qui détermine la. fréquence d'oscil- lation de l'oscillateur 7. La grille 17 de l'un des tubes 9 est connectée à la cathode 15 par une bobine 65, une résistance variable 67 et la bobine 69 d'un relais de surintensité 7. La cathode 15 du tube 9 est mise à la terre par la bobine 73 d'un deuxième relais de surintensité 75. La grille de l'autre tube est connectée à la cathode en passant à travers une autre bo- bine 77, unerésistance fixe 79 les bobines 81 et 83 de deux
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relais 85 et 87 et la bobine 89 du relais de surintensité 91. La cathode du deuxième tube est également mise à la masse par la bo- bine 93 d'un quatrième relais de surcharge 95.
Le point de jonc- tion entre la self 65 et la résistance variable 67 est connecté directement au point de jonction entre la self 77 et la résistan- ce fixe 79. Entre chacune des grilles 17 et la cathode respec- tive 15, se trouve connecté un réseau consistant en la résistance variable 67, les bobines 69, 73, 93 et 89 des relais de surin- tensité 71, 75, 95, 91, les bobines d'excitation 83 et 81 des relais 87 et 85 et le résistance fixe 79.
Les oscillations dans le générateur 7 prennent naissance grâce à la réaction due à la capacité interélectrodes entre les anodes 13 et les grilles 15 des dispositifs à décharge 9 et 11.
Le potentiel d'oscillations à travers le système résonnant 7 à tout instant grandit à une extrémité (l'anode d'un tube) et di- minue à l'autre. A cet instant, le potentiel de l'anode 13 à la première extrémité devient plus positif tandis que l'anode 13 à l'autre extrémité devient plus négative. Les grilles 17 des dispositifs à décharge électrique 9 ou 11 correspondants de- viennent respectivement moins positive et plus positive comme les anodes deviennent plus positives et moins positives,augmen- tant et diminuant ainsi encore davantage les potentiels positifs respectifs des anodes correspondantes.
L'oscillation prend naissance jusqu'au moment où cette action change de sens par l'action du circuit résonnant 7.
Quand le renversement se produit, les fonctions des anodes et grilles des tubes 9 et 11 s'intervertissent. Comme la variation du potentiel d'anode est toujours de polarité inverse à la va- riation du potentiel de grille du même dispositif 9 ou 11 les oscillations dans le circuit sont engendrées et auto-entretenues.
Quand le circuit 7 oscille, une ou les autres des électrodes de commande 17 est à un potentiel positif vis-à-vis de sa cathode. correspondante 15. Aussi, un courant de grille circule à travers
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le dispositif à décharge correspondant. Le courant de grille du dispositif à décharge 9 passe à travers les branches parallèle: l'une constituée de la résistance variable 67 et la bobine d'excitation 69 du relais de surcharge 71 ; de la résis- tance fixe 79, des bobines d'excita.tion 81 et 83 des relais 85 et 87 et des bobines d'excitation 89, 93 et 73 des autres relais de surcharge 91,95 et 75. Le courant de grille de l'autre dis- positif à décharge 11 passe à travers les branches correspondan- tes du même circuit.
Si le courant de grille d'un des circuits 9 ou 11 dépasse une valeur prédéterminée, un des relais 85 est excité ouvrant ainsi ces contacts normalement fermés 97. La ré- sistance variable 67 est ainsi augmentée et elle tend à suppri- mer l'excès de courant de grille. Si le courant de grille est encore plus grand que la valeur prédéterminée, l'autre relais 87 est aussi excité et la résistance 67 est encore augmentée. L'aug- mentation de la résistance variable 67 dans le circuit produit une diminution du courant de grille. Cependant, le courant de grille à travers la branche du circuit dans lequel les bobines d'excitation 81 et 83 des relais 85 et 87 sont insérées n'est pas changé matériellement et quand l'un où tous les relais sont actionnés,ils restent actionnés.
Pour la. stabilisation, la sortie de l'oscillateur 7 est comparée avec les oscillations à une fréquence fixe venant d'un oscillateur à cristal 99. Ce dernier est monté avec une paire de circuit.résonnants 101 et 103, l'un 101 accordé sur sa fré- quence fondamentale, l'autre 103 sur un harmonique. Suivant la fréquence à laquelle fonctionne l'oscillateur de puissance 7, l'un où l'autre des circuits résonnants est connecté à un cir- cuit de compensation par l'intermédiaire d'un switch sélecteur 105.
La sortie de l'oscillateur à cristal 9.9 est connectée à travers une capacité 107 à une des grilles 109 d'un tube chan- geur de fréquence 111 et à travers une résistance 113 à la grille
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correspondante 115 d'un second tube changeur de fréquence 117.
La capacité 107 et la résistance 113 sont montés de telle façon qu'il y a un déphasage de 90 entre les potentiels de commande appliqués sur les grilles 109 et 115 respectivement.
Une partie de la puissance desortie de l'oscillateur 7 venant du transfo 23 est appliquée sur les autres grilles cor- respondantes 119 et 121 des tubes changeurs de fréquence 111 et 117 respectivement, à travers un condensateur de couplage 123.
Dans un de ces tubes changeurs de fréquence, 111 la partie de la puissance de sortie de l'oscillateur 7 est combinéé avec celle de l'oscillateur 99; dans l'autre, elle est combinée avec celle de 'L'oscillateur déphasé de 90 par rnpport à La sortie combina du premier tube. A la sortie des tubes changeurs de fréquence, des oscillations ayant une fréquence égale à la différence des oscillations combinées sont dérivées. Entre celles dérivées d'un changeur de fréquence et celles dérivées de l'autre, existe un déphasage de 90 . La sortie de chaque changeur de fréquence 109 et 117 est envoyée dans le circuit de commande d'un tube ampli- ficateur distinct, 125 et 127 respectivement, à travers un con- densateur de couplage, 129 et 131 respectivement.
La sortie de l'un de ces amplis 125 est envoyé dans le circuit de commande d'un tube 133 connecté dans un circuit sépa- rateur de phases à travers un condensateur de couplage 135. Entre la cathode 137 du tube séparateur de phases 133 et la masse, une paire de résistances 139 et 141 sont connectées en série. L'anode 143 du tube séparateur de phases 133 est connectée à une des ano- des 145 d'une double diode 147 à travers une capacité 149. La jonction des résistances en série 139 et 141 est reliée à l'autre anode 151 de la diode 147, à travers une autre capacité 153 de la même valeur que la capacité 149. Entre les anodes 145 et 151 de la diode, une paire de résistances 155 et 157 de même valeur sont connectées.
Entre les cathodes 159 et 161 de la. diode 147, une autre paire de résistances 163 et 165 de même valeur, sont
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connectées. Les extrémités de ces deux paires de résistances 155 et 157 et 163 et 165 sont reliées.
Les potentiels développés sur l'anode 143 du tube sépa- rateur de phases 133 quand les oscillations de sortie de l'ampli 125 arrivent dans son circuit de commande sont en opposition de phase avec les potentiels correspondants développés à la jonc- tion des résistances 139 et 141 dansson circuit de cathode. Les potentiels développés entre les anodes 145 et 141 de la diode 149 sont donc en opposition de phase.
La sortie du second ampli 127 est couplée au conduc- teur 167 connectant ensemble les points de jonction des résistances 155 et 157 et 163 et 165 respectivement entre les anodes 145 et 151 et les cathodes 159 et 161 de la diode 146. Cette sortie est en quadrature avec les potentiels de phase opposée venant du séparateur de phases.
A travers les séparateurs de phases (135, 139 et 141) et le second ampli 127, la résultante des trois vecteurs poten- tiels est injectée entre les anodes et les cathodes de la diode, c'est-à-dire à travers les résistances 163 et 165 connectant en- semble les cathodes de la diode. Quand la différence entre la fréquence standard et la fréquence de travail est entre les li- mites prescrites, les potentiels en opposition de phase et le potentiel dérivé du second ampli 125 sont en quadrature, et la chute de potentiel à travers les résistances connectées entre les cathodes de la diode est pour ainsi dire nulle.
Les capacités 149 et 153, les résistances 155 et 157 et les impédances de la diode sont telles que quand la différence de fréquence entre les oscillations à réguler et les oscillations standard ( 'écartent de la valeur prescrite, les potentiels en opposition de phase changent leur phase par rapport au potentiel de sortie du second ampli 127. La sortie d'une ou de l'autre moitié de la diode pré- domine alors et un potentiel d'une polarité ou de l'autre est
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injecté entre les résistances 155 et 157 reliant ensemble les cathodesl59 et 161 de la diode.
On a trouvé que fournir des fréquences d'oscillateur do l'ordre de 10 ou 20 Mc, la diode 147 peut être un tube 6 H 6, les capacités interposées entre le séparateur de phase et les anodes de la diode peuvent avoir une valeur de l'ordre de 500 micro microfarads et chacune des résistances connectant les anodes à la diode peut avoir une valeur de 100.000 ohms. Les cathodes 159 et 161 de la diode sont chacune connectées direc- tement à l'électrode de commande 169 et 171 respectivement d'un ampli séparé, 173 et 175 respectivement. Les anodes 177 et 179 sont de ces amplis/connectées à une source de tension 181 (représen- tée par une batterie) à travers une des bobines d'excitation, 183 et 185 respectivement, d'un relais polarisé 187.
Quand la tension entre les résistances 163 et 165 connectant les cathodes 159 et 161 de la diode 147 a une polarité ou une autre, un ou l'autre des amplis 173 ou 175 devient conducteur et la bobine correspondante 183 ou 185 du relais polarisé 187 est excitée.
Ce relais ferme l'un ou l'autre de ces circuits pour alimenter le moteur qui fait tourner les plaques mobiles 41 d'un condensa- teur variable 29 dans un sens ou dans l'autre.
Pour mettre en marche l'oscillateur de puissance on ferme un interrupteur de mise en marche 189. L'interrupteur ferme un circuit venant d'une source de puissance 191 (représentée par une batterie) à travers la bobine d'excitation 193 d'un relais de démarrage 195, un conducteur 197, les contacts normalement fermés 199, 201, 203 et 205 des relais de surcharge 91,95, 75 et 71 respectivement dans les circuits de commande et de cathode des dispositifs à décharge 9 et 11, un conducteur 207 à l'inter- rupteur.
Le relais de départ 195 est actionné pour ouvrir ses contacts les plus bas 209 et pour fermer ses contacts les plus hauts 211. La puissance est transmise par ces derniers contacts 211 d'une source 213 à l'oscillateur 7 et ce dernier est excité
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et fournit les oscillations à un transfo de charge 21 et au transfo de compensation 23. La fréquence de ces oscillations peut être initialement en dehors de la zone de commande du circuit de com- pensation. Dans ces conditions, la compensation ne pourrait être affectée par le circuit. Pour cette raison, un circuit adapta- teur de fréquence est prévu pour ramener la fréquence de l'oscil- lateur 7 dans la zone de compensations juste après que la tension d'alimentation 213 est enclenchée.
Ce circuit comprend un dispositif à décharge électrique 215 entre l'électrode de contrôle 217 et la cathode 219 de la- quelle un circuit résonnant 221 est connecté par une polarisa- tion négative 223. Le circuit 221 est accordé pour la fréquence milieu de la bande dans laquelle doit travailler l'oscillateur 7.
La sortie du transfo de compensation 23 est couplée au circuit 221. Dans le circuit d'anode du dispositif à décharge 215 est connectée la bobine d'excitation 225 d'un relais 227.
Si la fréquence de l'oscillateur 7 se trouve en dehors de la bande de compensation, la tension dans le circuit réson- nant 221 est relativement faible, le dispositif a décharge est non conducteur et le relais 227 est désexcité. Les changeurs de fréquence 111 et 117 ne sont pas affectés non plus par la sortie venant de l'oscillateur 7 et le relais polarisé 187 est désexcité.
Le contacteur mobile 229 de ce dernier relais est désengagé de ces contacts fixes.
Le moteur 55 est équipé d'un switch limiteur 231 ayant un contact mobile 233 et de:! contacte fixes 235 et 237. Le switch reste fermé dans une ou l'autre de ces positions quand les plaques mobiles 45 du condensateur variable 29 sont dans une position angulaire intermédiaire. Quand les plaques 45 atteignent une po- sition limité, le contact mobile 233 est actionné par une came 238 pour dégager un contact fixe 235 et pour engager l'autre 237.
Dans le dessin, le switch limiteur 231 est représenté comme étant
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du type à came.Cependant au lieu d'un switch à came un switch ordinaire peut être prévu.
Avec le switch limiteur 231 dans la position marquée sur le dessin, le relais de départ 195 est actionné et la fréquence de l'oscillateur au delà des limites d'opération du circuit de compensation (le relais 227 dans le circuit correc- teur dans la position marquée). Le courant va d'une extrémité de la source de puissance 181 à travers une résistance 239, un conducteur 241, les contacts fixe et variable 235 et 233 du switch limiteur, un conducteur 243, les contacts normalement fermés 245 du relais 227, les contacts intermédiaires 247 du relais d'enclen- chement fermé par l'effet du switc h d'enclenchement, la bobine d'excitation 249 d'un des relais de la paire 251 et 253, com- mandant le sens de rotation du moteur 55, et la terre. Le relais
251 est excité,
ouvrant ses contacts inférieurs fermés 255 et fermant ses contacts supérieurs 257. Au même instant la bobine d'excitation 259 de l'autre relais 253 commandant le sens de ro- tation du moteur 55 est court-circuitée par le switch limiteur
231 et reste désexcitée. Le courant passe alors d'une borne de la source de puissance 261 à travers les contacts normalement , fermés 263 du relais de commande désexcité 253, en conducteur
265, le rotor du moteur 55, une résistance 267, les contacts fer- més 257 du relais de commande excité 251, jusqu'à l'autre borne de la source 261. Le moteur 55 tourne dans un sens variant la fré- quence de l'oscillateur 7 dans un sens et si la variation se fait dans le bon sens, l'oscillateur 7 est bloqué dans le système de compensation.
La variation de la fréquence de l'oscillateur cependant peut ne pas se faire dans le bon sens pour amener la fréquence de l'oscillateur de puissance 7 dans la zone de compensation.
Dans ces conditions, le relais de connexion 227 reste désexcité et le moteur 55 continue à tourner jusqu'à ce que le switch li- miteur 231 soit actionné à sa position opposée.
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La bobine d'excitation 249 du relais commandant le sens 251 qui est à ce moment excité devient desexcité et la bobine d'excitation 259 de l'autre relais de commande est excitée dans un circuit allant de la source 181 à travers la résistance 239, un conducteur 269, la bobine d'excitation 259 du relais de com- mande 253, les contacts fermés intermédiaire 247 du relais de démarrage 195, un conducteur 271, les contacts normalement fermés 245 du relais correcteur 227, le conducteur 243, les contacts 233 et 235 du switch limiteur à la terre. Le moteur 55 tourne alors en sens opposé. La capacité du condensateur d'accord 29 est variée dans toute sa grandeur et pendant une partie de la rotation du moteur, l'oscillateur 7 oscille dans la. zone de compensation.
Penda.nt cette partie de la rotation, une tension d'une certaine amplitude natt dans le circuit résonnant 221, dans le circuit de commande et le dispositif de correction 215. Le relais correcteur 227 est alors actionné, ces contacts fermés inférieurs 245 s'ouvrent et ces contacts supérieurs 273 se ferment.
Les bobines d'excitation 249 et 259 des relais de comman- de 251 et 253 sont alors déconnectés du switch limiteur 231 et connectés au contact mobile 229 du relais polarisé 187. Selon que les contacts du relais polarisé se ferment d'un c8té où de l'au- tre, le moteur 55 tourne dans un sens ou dans l'autre. Par exem- ple, si les contacts de gauche sont fermés, la bobine d'excitation 259 d'un des relais de commande 253 est court-circuitée tandis que le courant est fourni à la bobine d'excitation 49 de l'autre.
Le coura.nt passe dans un circuit allant de la source 181 à tra- vers la résistance 239, un conducteur 275, les contacts fermés 229 et 277 d'un relais polarisé 187, un conducteur 279, les con- tacts fermés supérieurs 273 du relais de correction 227, le con- ducteur 271, les contacts fermés intermédiaires 247 du relais d'enclenchement 195, la bobine d'excitation 249 du relais de commande 251, la terre. Le relais de contrôle 251 est maintenant
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actionné tandis que le relais 253 avec sa bobine 259 court-cir- cuitée reste désexcité et le moteur tourne dans un sens tel qu'il corrige la variation de fréquence de l'oscillateur de puissance 7.
Le système figuré dans les figs. 1 à 4 est monté avec un circuit qui dans une certaine mesure empêche le moteur de sur- compenser quand la compensation initiale se fait dans un sens.
Ce circuit comprend un dispositif à décharge électrique 281, de préférence du type à gaz. L'anode 283 du dispositif à décharge 281 est connectée à une borne du rotor du moteur 55 à travers une alimentation à courant alternatif 285 et un rhéostat 287. La cathode 289 est connectée à la borne opposée du rotor. La tension de commande du dispositif à décharge dépend de la. position d'un des relais commandant le sens 251. Avec le relais de commande 251 désexcité une tension de commande négative est envoyée sur le dispositif à décharge 28 et celui-ci n'est pas conducteur.
Quand, pendant le processus de l'opération, le relais de contrôle 251 est excité, ses contacts auxiliaires inférieurs 291 s'ouvrent et ces contacts auxiliaires supérieurs se ferment.
Un circuit de charge pour un condensateur 295 dans le circuit de commande du dispositif à décharge est fermé à travers les der- niers contacts 293. Cependant la fermeture du circuit de charge du condensateur ne peut matériellement pas affecter la tension de commande du dispositif à décharge 281 et ce dernier reste dé@ séxcité. Le moteur 55 tourne dans un sens imposé par le relais 251 et la fréquence de résonance de l'oscillateur est variée.
Quand la capacité d'accord 29 se trouve dans une position telle que la fréquence de l'oscillateur 7 se trouve dans la bande requise, les contacts 229 et 277 du relais polarisé 187 à travers lequel le relais de commande 251 est excité, s'ouvre et le relais de commande est désexcité. Les contacts auxiliaires 293 à travers lesquels le condensateur 295 est chargé s'ouvrent alors et les contacts auxiliaires inférieurs se referment. Le condensateur 295 est alors déchargé à travers une résistance 297
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connectée dans le circuit de commande du dispositif à décharge 285. La polarité du courant qui passe dans la résistance 297 est telle qu'elle rend le dispositif à décharge conducteur - Ce dernier court-circuite en substance le rotor et tend à arrêter le moteur 55 avant qu'il surcompense.
On a vu que le circuit anti pompage comprenant le dispo- sitif à décharge 285, s'il était incorporé à un système connu, ne supprimait pas entièrement la surcompensation. La difficulté vient du fait que l'inertie de la capacité d'accord d'un tel système est suffisamment forte pour maintenir le moteur en rota- tion. La surcompensation est cependant supprimée effectivement par un système conforme à l'invention.
Pour comprendre le fonctionnement de ce système, on doit supposer que les plaques mobiles de la capacité d'accord 29 sont dans une position telle que les broches 63 sur l'arbre 53 butent au fond des trois rainures 57, 59 et 61. On doit aussi supposer que quand le relais polarisé 187 est fermé; le sens de rotation de l'arbre 53 est tel que les trois plaques 45 tournent simul- tanément. Les plaques 45 continuent à tourner jusqu'à ce que la fréquence de l'oscillateur 7 se trouve dans la bande permise. En raison de leur inertie, elles continueront alors à tourner jusqu'à ce que la fréquence de l'oscillateur 7 tombe éventuelle- ment en dehors de la bande dans un sens opposé au premier sens.
L'autre contact du relais polarisé 187 se fermera alors et la rotation des plaques mobiles 45 de la capacité 29 sera inversée.
Cependant, seule la plaque supérieure 45 de la capacité tourne maintenant. L'inertie de cette plaque étant de beaucoup plus faible que celle des trois plaques 45, la tendance à la surcom- pensation sera réduite et l'oscillateur de puissance sera mainte- nu dans sa bande de fréquence. La description ci-avant de l'effet de compensation couvre seulement un mode d'opération du système.
Les autres modes d'opération dans le cadre de l'invention secompren-
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dest de sei même.
Dans la pratique de l'invention, une série de charges sont chauffées par l'oscillateur de puissance à un rythme donné, Par exemple, une série de disques de diélectrique peuvent être placée successivement entre les plaques du condensateur de chauf- fage pendant le processus de fabrication. Ou bien, une série d'ergots de pignons peuvent être passés à travers une bobine de chauffage successivement pour leur traitement thermique. Dans ces opérations successive' le switch d'enclenchement 189 est tourné chaque fois. Pendant le temps pendant lequel la charge est soumise au champ électromagnétique, ses propriétés varient matériellement. La réactance de la charge, et la fréquence de l'oscillateur varient donc aussi. La correction de fréquence, s'effectue en variant la capacité d'accord 29.
Comme la réactance de la charge 33 est différente à la fin de l'opération de chauffage, et au commencement, la grandeur de la capacité 29 est diffé rente à la fin et au commencement. Il est désirable que pour chaque nouvelle opération de chauffage, l'oscillateur soit. remis à la fréquence qu'il avait dans la bande permise, au début de l'opération.
A cette fin, la capacité d'accord est remise à la place qu'elle occupait par l'opération d'un pont de Wheathetone 298. Le pont comprend des résistances fixes 299 et 301, un rhéostat 303 et une résistance 305 qui varie avec la rotation du moteur 55 connecté dans le circuit usuel. Une source de puissance 307 est connectée à deux des bornes du circuit et un relais polarisé 309 aux deux autres.
Au début, plusieurs essais sont faits, et le rhéostat 303 est fixé de façon que le relais 309 soit équilibré à la va- leur désirée. Au début de chaque opération, le relais de départ 195 est excité et comme ses contacts inférieurs 209 sont ouverts, le relais polarisé du circuit équilibré est déconnecté des relais de contrôle 251 et 253. Comme les plaques mobiles 45 de la capacité 29 tournent pour compenser les variations de la charge 33, la résistance variable 305 dans le circuit d'équilibrage 298 est
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variée. A la fin de l'opération de chauffage, le relais d'en- clenchement 191 est désexcité et les relais de commande 251 et 253 sont connectés au relais polarisé 309 dans le circuit d'équi- librage 298.
La résistance variable 305 étant alors déplacée de sa position première, le circuit d'équilibrage 289 est désiquili- bré et le relais polarisé 309 est actionné de telle façon qu'un ou l'autre de ses contacts se ferment. L'un ou l'autre des re- lais de commande 251 ou 253 est alors excité, faisant tourner le moteur 55 dans un sens ou dans l'autre jusqu'à ce que le pont 236 soit équilibré. Au même instant, la capacité d'accord 29 est renvoyée à sa valeur initiale. Par exemple, si les contacts 311 et 313 sur la gauche du relais polarisé 309 sont,fermés, le courant est fourni de la source de puissance 181 à travers les contacts fermés 311 et 313, un conducteur 315, les contacts in- férieurs maintenant refermés 209 du relais d'encl.onchement 191, la bobine d'excitation 249 du relais de commande 251 et la terre.
L'autre relais de commande 253 est actionné d'une façon correspondante.
Dans les figs. 5 et 6 un condensateur d'accord modifié conformément à l'invention est dessiné. Ce dernier comprend une paire de plaques fixes 317 et 319 en forme d'arcs de cylindre avec lesquels une paire de plaques mobiles 321 et 323 de forme similaire forment une capacité variable. Chaque plaque fixe 317 et 319 peut être soudée eu brasée à l'enveloppe ou chemise d'un dispositif à décharge d'un circuit oscillant. Une des pla- ques mobiles 319 est montée pour tourner avec un arbre 325 qui peut être actionné par le moteur par l'intermédiaire d'engrena- ges. L'autre plaque mobile est montée sur un autre arbre 327. Les arbre 327 est mis dans un collier 329 fixé au premier arbre 325 de telle façon à tourner avec ce dernier.
Le collier est muni d'une rainure 331 de largeur voulue dans laquelle est engagé?une broche 333 montée sur l'arbre 327 et calée à son extrémité. Quand le moteur est excité, il commence à faire tourner la plaque
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mobile 323 pour varier la capacité à une allure prédé- terminée. Après que l'arbre 327 a tourné d'un angle prédétermina, la broche 333 est attaquée par les côtés de la rainure 331 dans le collier tournant 329 et l'autre plaque mobile 321 tourne et la capacité varie à une allure sensiblement plus élevée.
Evidemment, l'invention n'est pas limitée aux exemples donnés et des modifications peuvenytre apportées sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS
1) Un oscillateur comprenant un.tube et un circuit résonnant déterminant la fréquence d'oscillation du dit oscilla- teur, le circuit résonnant comprenant une réactance, et son mé- canisme pour varier cette réactance, le déplacement de ce mé- canisme dans un sens variant la réactance à un taux qui est fonction de la grandeur du déplacement jusqu'à ce que le dit dé- placement atteigne une valeur prédéterminée et le déplacement du dit mécanisme au delà de la dite grandeur variant la réactance à un taux sensiblement plus élevée, fonction du déplacement.
2) En combinaison, un circuit résonnant comprenant une réactance et un mécanisme mobile variant la réactance pour varier la fréquence de résonance du circuit, la réactance étant consti- tuée par plusieurs sections pouvant être mues relativement par le mécanisme de telle façon que le déplacement du mécanisme dans un sens varie la réactance à un taux prédéterminé, fonction de la grandeur du déplacement, jusqu'à ce que le dit déplacement atteignent une grandeur prédéterminée et le déplacement du mé- cqnisme au delà de la dite grandeur variant la dite réactance à un taux sensiblement plus élevé, fonction du déplacement.
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