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DISPOSITIF CONSTITUE PAR UN OU PLUSIEURS CIRCUITS MAGNETIQUES.
L'invention concerne un dispositif constitué par un ou plusieurs circuits magnétiques, comportant la matière magnétique permanente à l'aide de laquelle est engendré, le long d'une ligne neutre, un champ magnétique perma- nent changeant alternativement plusieurs fois de direction De tels disposi- tifs sont utilisés dans de nombreux domaines techniques très différents, dort voici quelques exemples.
Dans un premier exemple d'application, un tel dispositif engen- dre le champ d'excitation d'une machine électrique multipolaire, par exemple un moteur ou une dynamoo Lorsqu'on désire utiliser une telle machine à des fréquences élevées, ou bien à de faibles vitesses de rotation, il faut néces- sairement utiliser un grand nombre de pôles.
Dans un second exemple de réalisation, on guide le long d'un tel dispositif une bande de magnétophone, de façon que le champ magnétique perma- nent dépolarise le ruban successivement avec des champs de plus faible inten- sité, en effaçant ainsi l'information enregistrée sur la bande. Les dimensions d'une telle tête d'effacement sont déterminées, non seulement par le nombre et les dimensions des pôles mais aussi par leur écartement.
Dans un troisième exemple d'application, pour des accouplements ou embrayages magnétiques., les champs de deux de ces circuits magnétiques sont soumis à l'influence 19un de l'autre de sorte qu'un déplacement rela- tif des deux circuits engendre une force dont le sens est opposé à celui du déplacement ou que le déplacement mécanique d'un circuit (mécanisme entrai- neur) est transmis à l'autre circuit (mécanisme entraîné).
Suivant 1?idée qui sera expliquée par la suite., servant de base à la présen- te invention, on peut engendrer une notable force motrice maximum et en par- ticulier dans le cas de mécanismes rotatifs., un notable couple moteur maxi- mum tout en n'employant que peu de matières, en utilisant un très grand nom-
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bre de pôles magnétiques.
Dans tous ces exemples, il faut donc disposer, pour une longueur donnée de la ligne neutre, d'un circuit magnétique à grand nombre de pôles, soit pour permettre l'obtention d'une fréquence élevée ou d'une grande vites- se de rotation dans les machines multi-polaires, soit pour réduire les dimen- sions d'une tête d'effacement., soit encore pour réduire au minimum la quanti- té de matière nécessaire pour assurer un accouplement mécanique.
L'invention fournit des circuits magnétiques comportant un tel grand nombre de pôles, pour une longueur déterminée de la ligne neutre.
Elle est caractérisée en ce qu'en moyenne l'écartement x entre deux pôles voisins mesuré le long de la ligne neutre de longueur s, et 1' épaisseur d de la matière magnétique permanente mesurée dans le sens de 1, aimantation sont liés par les relàtions : x plus petit que 0,7 et plus petit que 2d,
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1 comprise entre 0,15 n et n alors qu'on utilise une matière magnétique à induction rémanente Br, qui, mesurée en gauss, est au maximum 4 fois plus grande que l'intensité de champ coërcitif H mesurée en oersteds.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non li- mitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les par- ticularités qui ressortent tant du texte que du dessin, faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 représente le trajet des lignes de force dans un cir- cuit magnétique utilisant de la matière magnétique permanente usuelle.
La fige 2. représente un dispositif conforme à l'invention,com- portant un certain nombre d'aimants individuels.
La fig. 3 représente un dispositif conforme à l'invention, cons- titué par un seul corps en matière magnétique permanente.
La fig. 4 est un perfectionnement du dispositif représenté sur la fig. 3.
Les figs. 5, 6, 7,et 8 représentent plusieurs dispositifs de polarisation pour la formation des pôles dans un dispositif tel que repré- senté sur la fig. 3.
La fig. 9 montre une variante du dispositif représenté sur la Fig. 3 ou 4.
La fig. 10 montre un dispositif conforme à l'invention pour 1' effacement des informations enregistrées sur un ruban ou bande de magnéto- phone.
La fig. 11 montre un dispositif conforme à l'invention utilisé dans une machine électrique multipolaire.
La fig. 12 représente un dispositif conforme à l'invention ser- vant à monter élastiquement, respectivement à accoupler, deux organes de machine.
Les figs. 13 à 27 représentent des dispositifs conformes à 1' invention servant à la transmission d'un mouvement mécanique.
Sur la fig. 13, on utilise des circuits magnétiques discoidaux et sur la fig. 14, des circuits magnétiques cylindriques pour transmettre un mouvement de rotation avec un rapport de transformation de 1 : 1.
La fig. 15 représente une variante du dispositif représenté sur la fig. 13 qui assure un rapport de transmission autre que 1 : la
Les figs. 16, 17 et 18 représentent des variantes et des perfec-,
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tionnements du dispositif représenté sur la fig. 15.
La figo 19 représente une variante du dispositif représenté sur la fige 14.
Les figs. 20 et 21 sont des variantes du dispositif représenté sur la fige 14 assurant un rapport de transmission autre que 1 1.
Les figs. 22 et 23 représentent des dispositifs pour la trans- mission d'un mouvement de rotation entre des axes convergents.
Les figs. 24, 25 et 26 représentent des dispositifs qui permet- tent de modifier le rapport de transmission.
Le dispositif représenté sur la fige 27 permet d'obtenir un rapport de transmission qui est petit par rapport à 1.
La fig. 1 représente un dispositif constitué par un certain nombre d'aimants permanents écartés de la distance x, dont les sens d'ai- mantation NS alternent, de sorte qu'ils engendrent un champ magnétique per- manent qui, mesuré le long de la ligne neutre T, change chaque fois de sens.
Les aimants m sont en une matière magnétique permanente usuelle à (BH) assez élevé. Dans cette expression, B est l'induction, H l'intensité de champ magnétique et (BH) max la valeur maximum que peut acquérir le produit de B et H. De plus, l'épaisseur d des aimants m, mesurée dans le sens d' aimantation NS, est assez grande comparativement aux dimensions partielles, en particulier la longueur s des pôles mesurée le long de la ligne neutre
T. Par ce choix de la matière on s'efforce d'obtenir que pour une même va- leur du flux sortant de la surface polaire, le volume de matière magnétique nécessaire soit aussi petit que possible.
L'invention est basée sur des mesures de comparaison effectuées sur des systèmes magnétiques comportant de la matière magnétique permanente à haute valeur de (BH) max et sur des systèmes comportant de la matière magné- tique permanente à valeur (BH) max notablement plus basse, mais pour lesquel- les le rapport de l'induction rémanente Br, exprimée en gauss, à la force coercitive BHC, exprimée en oersteds, a une valeur anormalement basse, à sa- voir inférieure à 4.
En particulier, on a comparé des aimants en "Ticonal", avec des aimants réalisés en "Ferroxdure", matière dont divers modes de pré- paration ont été décrits dans le brevet belge n 504.686 du 16 Juillet 1951 et pour lesquels la valeur de (BH) max est 6 fois plus basse que celle du "Ticonal".
Ces essais ont prouvé que, pour une distance x assez faible entre les pôles magnétiques, à savoir inférieure à 0,7 fois le pas s, le champ sortant de la surface polaire est, pour des dimensions données de la surface polaire, approximativement le même pour les aimants Ticonal que pour les aimants Ferroxdure.
Toutefois, l'épaisseur d des aimants Ticonal devrait être environ égale à 4 fois le pas s alors que, pour les aimants Ferroxdure au contraire, on peut se contenter d'une épaisseur égale à 1/3 du pas s.
Malgré la valeur beaucoup plus basse de (BH) max comparativement aux aimants Ticonal, les aimants Ferroxdure permettent de réaliser une éco- nomie de matière de plus de 10 fois.
De plus, leur emploi offre un autre avantage: le circuit magnétique peut être réalisé en un mince corps magnétique permanent sans pôles matériels, dans lequel les pôles magnétiques peuvent être formés dans le sens de l'épaisseur.
Le phénomène mentionné peut s'expliquer, suivant une idée ser- vant de base à la présente invention, de la manière suivante. Entre les aimants m en matière magnétique permanente usuelle représentés sur la fig. 1 et compor- tant à leurs surfaces polaires N et S des charges magnétiques concentrées,
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il se produit des champs tels que représentés sur ladite figure.
Dans le cas d'un petit écartement x des pôles, à savoir inférieur à 0,7 fois le pas s et inférieur à deux fois l'épaisseur d des pôles, des champs transversaux H en- tre les surfaces latérales des aimants m acquerront, par suite de la faible réluctance de cette matière usuelle, de très grandes valeurs et pourront mê- me devenir plus grands que l'intensité du champ d'annulation IHC (intensi- té de champ pour laquelle l'aimantation I devient égale à zéro), de sorte que, localement, l'aimantation I s'écarte du sens d'aimantation initial NS. Tant par suite de la faible réluctance interne de la matière magnétique que par suite de cette variation de sens de l'aimantation I, le champ utile H2 sor- tant des surfaces polaires N, respectivement S des aimants est notablement plus faible.
L'importance des deux effets est notablement moindre lorsqu'on utilise une matière magnétique permanente telle que le rapport de l'induc- tion rémanente Br (en gauss) à l'intensité de champ coercitif BHC (en oers- teds) est petit., à savoir inférieur à 4. En effet, par suite de la plus petite valeur de l'induction rémanente Br, l'intensité des charges magnéti- ques formées aux surfaces polaires N respectivement S, diminue, ainsi que l'intensité du champ transversal H1 et de plus, par suite de la plus grande valeur de l'intensité de champ coërcitif BHC, l'aimantation I change plus dit- ficilement de sens.,
Cette plus grande intensité de champ coercitif, de préférence plus grande que 750 oersteds, permet en même temps de réduire notablement l'épaisseur d de la matière, comme le prouvent d'ailleurs lesdites mesu- res.
Cette épaisseur est comprise entre s. et 0,15 s (de préférence elle est approximativement égale à 1/2 s. s étant la longueur du pas) car une épaisseur plus grande que s ne fournit plus de contribution importante au champ utile H2, tandis que pour une épaisseur inférieure à 0,15 a, il est impossible d'obtenir un grand nombre de pôles pour une longueur donnée de la ligne neutre T.
Lorsqu'on tient compte de ces dimensions, on obtient un dispo- sitif tel que représenté sur la fig. 2. Entre les surfaces polaires succes- sives N, respectivement S, des aimants m on obtient les lignes de force re- présentées sur la figure, dont la plus forte concentration s'obtient aux bords, entre les surfaces polaires. L'intensité de champ H1 correspondant à cette concentration maximum des lignes de force, peut être portée à une va- leur très élevée en glissant les aimants l'un contre l'autre, c'est-à-dire en réduisant à zéro les distances x. Dans ce cas, l'emploi des aimants in- dividuels représentés, permet de limiter au minimum la zone de transition dans laquelle l'aimantation I de l'un des aimants passe en l'aimantation de l'autre.
D'autre part, la faible épaisseur d de l'aimant permet de cons- tituer le circuit magnétique représenté sur la fig.3 par un seul corps 1, en une matière magnétique permanente, dans lequel les pôles N-S sont formés de façon que le sens d'aimantation N-S change de pôle à pâle. Dans ce cas, le corps ne comporte plus de pôles matériels, c'est-à-dire que la forme ex- térieure du corps ne permet pas de distinguer les pôles. En général, un tel corps est plus facile à fabriquer que lorsque le circuit magnétique doit être constitué par un grand nombre d'aimants individuels comme le représente la fig. 2.
Par suite de la plus petite épaisseur d, par rapport au pas s des pôles magnétiques, le champ désaimantant des aimants peut atteindre une intensité assez élevée. En assemblant commé le montre la fig. 4, les pôles magnétiques formés du côté opposé à la ligne neutre T à l'aide d'une pièce 5 en matière ferro-magnétique, l'épaisseur de la matière est apparemment
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doubléece qui permet d'augmenter encore légèrement, par exemple de 10%, 1' intensité du champ engendré.
La figo 5 représente un dispositif de polarisation pour former les pôles dans le corps magnétique permament 1 de la fige 3.
A cet effet., le corps magnétique permanent 1 est amené entre deux pièces po- laires 2 et 3 du dispositif de polarisation à l'aide duquel on obtient dans le corps 1, essentiellement sur une longueur s; égale à celle des pièces po- laires 2 et 3,une aimantation I dans un sens. après quoi la direction de po- larisation est déplacée par rapport au corps 1, dans le sens de la flèche sa* une distance égale au pas des pôles et occupe alors la position représentée en pointillés. pour aimanter ensuite, en sens inverse, la partie suivante du corps 1.
La matière doit donc être démagnétisée entièrement d'un sens d'aimantation dans l'autre. Eventuellement, en choisissant la longueur s.' des pièces polaires de polarisation égale au pas s des pôles, on peut se contenter d'une intensité de champ de polarisation plus faible.
Toutefois., aux bords, le champ de polarisation présente une certaine dispersion indiquée par H3 qui annule plus ou moins localement l'aimantation déjà obtenue. 0' est ainsi que si l'intensité du champ de polarisation est égale à 1,5 fois l'in- tensité du champd'annulation IHC de la matière magnétique permanente du corps 1, on obtient une aimantation suffisamment grande au milieu de la surface po- laire. mais au bord, sur une largeur environ égale à la moitié de l'épaisseur d, la matière sera partiellement désaimantée, de sorte que la zone de transi- tion dans laquelle l'aimantation I, correspondant à deux pôles voisins, passe d'un sens dans l'autre, devient plus grande et que l'intensité maximum du champ obtenu diminue.
Le pas s doit alors être égal à environ 2 fois l'épaisseur d de la matière.
La fige 6 montre comment on peut réduire ladite désaimantation.
Par un choix judicieux de la forme des pièces de polarisation, on peut rendre le champ H4 quelque peu plus parallèle au bord des pièces polaires, et lui assurer au.début de la nouvelle pièce polaire l'intensité requises pour une bonne aimantation. Pour empêcher que le reste du champ de dispersion pénètre dans les pôles N-S déjà formés, on utilise un champ de polarisation pulsa- toire tandis qu'à proximité des pôles N-S déjà formés, on utilise des corps non-ferro-magnétiques 7 et 8, bons conducteurs de l'électricité et, par suite des courants de Foucault qui se produisent dans ces corps, le champ de pola- risation pulsatoire ne peut pénétrer à l'endroit des pôles N-S déjà formés.
La zone de transition entre des pôles voisins peut alors être réduite à moins,^ d'un tiers de l'épaisseur d du corps 1.
Afin de créer simultanément un grand nombre de pôles dans le corps 1, on peut utiliser un dispositif de polarisation tel que représenté sur la fig. 7. Celui-ci est de nouveau constitué par deux pièces polaires 2 et 3, dans lesquelles on lance un flux magnétique pulsatoire. Dans ces piè- ces polaires sont prévus des corps conducteurs 9, dont la longueur et l'écar- tement sont égaux au pas s des pôles à former. Dans ces corps 9, se produisent de nouveau des courants de Foucault,, de sorte que le champ magnétique pulsatoi- re ne peut pénétrer qu'à l'endroit des pôles N-S, En déplaçant le corps 1 par rapport à la direction de polarisation 2, 3 d'une distance égale au pas s. et en polarisant en sens inverse, on obtient le circuit magnétique désirére- présenté sur la fig. 3.
Par un choix judicieux de la forme des pièces polai- res, on peut de nouveau assurer une transition nette de l'aimantation I dans les pôles.
La figo 8 montre un autre dispositif de polarisation pour la formation simultanée d'un certain nombre de pôles dans le corps magnétique permament 1. Les pièces polaires sont constituées ici par un certain nombre de circuits 12 et 13 qui aux endroits où ils se rapprochent le plus,, sont séparés par des corps non ferromagnétiques 11 conducteurs de l'électricité et qui sont traversés par des flux pulsatoires de sens. opposés.
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A l'intérieur du corps magnétique permanent on obtient alors une image de force telle que représentée sur la fig. 1, dans laquelle se produit à l'en- droit des corps conducteurs 11 un passage brusque d'un sens d'aimantation à l'autre.
En déplaçant le corps 1, par rapport à la direction de polarisa- tion 12, 13 d'un nombre pair de fois le pas s. on peut alors former les pô- les dans une autre partie de ce corps.
Le pôle extrême de gauche et le pôle extrême de droite du nombre impair de pièces polaires du dispositif de polarisation, ne doivent pas alors être plus longs qu'environ la moitié du pas s, cas dans lequel le champ de dispersion @ de ces pièces polaires n'exercera aucune influence nuisible sur les pôles dé- jà formés.
Dans toutes ces méthodes, afin de maintenir faible l'intensité du champ de polarisation requis, partant d'une matière judicieusement choisie, par exemple du Ferroxdure, on peut polariser cette matière., par exemple à une température élevée et à l'aide d'une faible intensité de champ,, l'aimantation atteignant alors la grandeur requise après le refroidissement.
Etant donné que la zone de transition entre deux pôles voisins dé- pend fortement de l'épaisseur d du corps magnétique permament 1, il est par- fois avantageux de constituer le circuit magnétique représenté sur la fig. 1 par un certain nombre de corps magnétiques permanents 14, 15, empilés, affec- tant la forme représentée sur la fig. 3 de façon que l'épaisseur totale d' du circuit magnétique ainsi formé constitue un multiple de l'épaisseur d de chacun des corps pris séparément. L'empilement des corps 14 et 15 est alors simplifié par le fait que les pôles formés dans ces corps s'attirent précisément de la façon désirée. Les pôles situés du côté opposé à la ligne neutre T peuvent de nouveau être reliés magnétiquement à l'aide du corps ferromagnétique 5 de la manière représentée sur la fig .4.
La fig. 10 représente un dispositif conforme à l'invention ser- vant à l'effacement de l'information enregistrée sur une bande de magnétopho- ne. Le circuit magnétique peut être identique à celui de la fig. 4 et l'on veille à ce que par exemple, les distances x entre les pôles successifs aug- mentent progressivement de façon que la composante horizontale H de l'inten- sité du champ à l'endroit du passage d'un pôle à l'autre diminue progressive- ment de grandeur comme le montre sur la figure, la longueur des flèches. La plus grande de ces intensités de champ dépasse.de préférence, 600 oersteds.
Une bande de magnétophone 17 passant sur un tel dispositif,sera magnétisée alternativement par cette intensité de champ H dans un sens et dans l'autre, de sorte que l'information y enregistrée disparaîtra.
D'une manière analogue, on peut faire disparaître par exemple, l'aimanta- tion indésirable du ressort d'une montre. Dans certaines circonstances., il peut être désirable que les pas des pôles soient différents.
La fige 11 représente un dispositif conforme à l'invention pour engendrer le champ permanent dans une machine électrique multipolaire. Le dispositif est constitué par deux circuits magnétiques cylindriques 17 et 18 en matière magnétique permanente à intensité de champ coërcitif BHC plus grande que 750 oersteds et de préférence., à champ d'annulation IHC plus grand que 1,2 x BHC, dans lesquels sont introduits les pôles à sens d'aimantation N-S, de sorte que l'on mesure le long de la ligne neutre circulaire T un champ magnétique qui change périodiquement de sens. Du côté opposé de la ligne neutre T les pôles sont de nouveau reliés par des corps ferromagnétiques cy- lindriques 19,respectivement 20.
Les circuits 17 et 18 tournent par rapport a un enroulement d'aimantation 21, enroulé sur un support 22, le tout de fa- çon que le courant passant dans les conducteurs, soit de sens opposé dans deux cavités voisines du support 22.Lorsque la distance 1 entre les deux cylindres est petite par rapport au pas s des pôles, le champ de dispersion entre deux pôles voisins de chacun des circuits magnétiques 17 et 18., sera petit de sorte que, dans ce cas, le support 22 peut avantageusement être en une matière non magnétique, ce qui favorise la possibilité d'emploi du dispositif, pour des
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fréquences élevées.
Par contre, lorsque ladite distance 1 est du même ordre de grandeur que le pas s, il y a avantage à réaliser le support 22 de l'élec- tro-aimant 21 en matière ferromagnétique.
La fig. 12 représente un dispositif pour le montage élastique, respectivement l'accouplement, de deux organes 24 et 25.
A cet effet, un certain nombre de corps magnétiques permanents identiques
26 et 27 de la forme représentée sur la fig. 3' sont empilés et ces corps sont à tour de rôle reliés à un organe 24 et à l'autre, 25. Les corps 26 et
27 rechercheront alors l'état d'équilibre représenté sur la figure, dans le- quel les sens d'aimantation N-S seront les mêmes dans chaque rangée de pô- les pour ces deux corps. Pour la facilité., la fig. 12 ne représente qu'un certain nombre de ces pôles.
Lorsqu'on écarte plus fortement les organes 24 et 25, ou qu'on les rapproche, il se produira une force antagoniste agissant comme un res- sort qui tentera à ramener les organes 24 et 25 dans la position d'équilibre aussi longtemps que le déplacement reste plus petit que la moitié du pas s des pâles. L'utilisation de plaques ferromagnétiques 28 et 29. qui peuvent contribuer à la résistance mécanique du dispositif permet encore d'augmen- ter quelque peu la force engendrée.
La fig. 13 représente un dispositif servant à transmettre un mouvement mécanique d'un mécanisme moteur à un mécanisme entraîné et en par- ticulier un accouplement mécanique entre deux mécanismes 31 et 32 qui tour- nent à la même vitesse. Chacun de ces mécanismes 31 et 32 est muni d'un cir- cuit magnétique discoldal 33, respectivement 34, en matière magnétique per- manente dans lequel, comme le montre la vue de profil de la fig. 13b, on a formé des pôles sur les surfaces polaires en regard 35 et 36.
Les sens d'aimantation NS sont de nouveau de préférence perpendiculaire aux surfaces polaires 35 et 36 tandis que des côtés des circuits magnétiques 33 et 34 opposés à la ligne neutre T les pôles sont assemblés magnétiquement à l'aide des corps ferromagnétiques 37 et 38. Les circuits magnétiques sont sé- parés par un entrefer 1, qui peut éventuellement être réduit à zéro. En cas de besoin, cet entrefer 1 peut également être remplacé par de la matière ama- gnétique non conductrice, par exemple une paroi de verre afin de permettre par exemple la transmission d'un mouvement dans une enceinte fermée.
Lorsqu'on fait tourner le mécanisme moteur 31,les pôles de la surface 35 exerceront sur ceux de la surface 36 une force qui tend à faire tourner le mécanisme à entraîner 32. Suivant l'idée de base de la présente invention, cette force peut être portée à une valeur très élevée, tout en n9employant que peu de matière en choisissant un grand nombre de pôles.
La force maximum qu'exercent l'un sur l'autre des pôles décalés, est, pour une largeur b notablement plus grande que toutes les autres dimen- sions d, s et 1 pratiquement proportionnelle à cette largeur b (mesurée per- pendiculairement à la ligne neutre et perpendiculairement à la direction d' aimantation des pôles) et augmente en outre avec le pas s. l'épaisseur d et l'inverse de l'entrefer 1. Toutefois, en partant du fait que le pas s et 1' épaisseur d seront égaux à au moins plusieurs fois 1?entrefer 1 on consta- te que cette force n'augmente pratiquement plus lorsque l'épaisseur d, devient plus grande que deux fois le pas s.
Lorsqu'on admet un rapport constant de d s, compris entre 0,15 et 2, la for- ce exercée entre les deux pôles est approximativement proportionnelle à s.
Pour une longueur donnée D du cercle neutre T, dont D est le diamètre, le nombre de pôles à former est inversement proportionnel au pas s. Dans ce cas, la force totale engendrée est alors pratiquement indépendante du nombre de pôles.mais on peut réduire notablement la quantité de matière requise par 1' emploi d'un grand nombre de pôles, car dans ce cas, le pas s devient petit tout comme alors l'épaisseur d, qui, d'après ce qui précède, ne doit dépasser 2s.
Par suite de l'absence de pôles matériels, les deux surfaces po- laires 35 et 36 peuvent glisser l'une sur l'autre,, ce qui peut être important
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pour éviter une surcharge du mécanisme moteur31.Toutefois, dans ce cas, les pôles seront soumis à l'influence de champs désaimantantso Pour que, dans ce cas., l'aimantation ne soit pas réduite, il faut que l'intensité du champ d' annulation IHC de la matière magnétique permanente, mesurée en oersteds, soit, de préférence plus grande que l'induction rémanente Br, mesurée en gauss. C'est @ ainsi que le Ferroxdure mentionné dans le préambule a une induction rémanente ' Br de 2000 gauss, une intensité de champ coercitif BHC de 1800 oersteds, et un champ d'annulation IHC de 3000 oersteds.
En munissant éventuellement les mécanismes 31 et 32 de pôles matériels pénétrant l'un dans l'autre, par exemple des pièces polaires en matière à haute perméabilité, de forme appropriéeµ. qui, lors d'un déplacement axial des mécanismes provoqué par les forces mituel- les des pôles, glissent l'une par rapport à l'autre, on peut encore augmenter le couple maximum transmis avant qu'il ne se produise du glissement.
Lorsque le mécanisme moteur 31 tourne et que le mécanisme 32 à entraîner est à l'arrêt, le couple nécessaire pour communiquer à ce dernier la même vitesse qu'au mécanisme 31, peut, par suite de l'inertie mécanique du mécanisme 32, être plus grand que le couple maximum qui peut se produire entre les circuits magnétiques 33 et 34, et plus le nombre de pôles est grand, pour un nombre de tours d'autant plus petit du mécanisme 31, l'inertie mécanique empêchera le mécanisme 32 d'atteindre sa vitesse de régime. Aussi peut-on cons- tituer des circuits magnétiques 33 et 34 par des aimants indépendants qui peu- vent être juxtaposés suivant les besoins N-S-N-S ou N-N-S-S ce qui permet de modifier le couple de démarrage et le coupe maximum.
D'autre part, pour amener lentement le mécanisme entraîné 22 à la même vitesse que le mécanisme moteur 31 on peut, de façon connue, relier un corps, par exemple une mince feuille (non représentée sur le dessin) d'une matière bonne conductrice de l'électri- cité à l'un des deux mécanismes, feuille dans laquelle, par suite du mouvement relatif par rapport aux pôles de l'autre mécanisme, naîtront des courants de Foucault, ce qui engendre le couple moteur requis. D'autre part, ce corps peut aussi être réalisé de façon connue en une matière ferro-magnétique telle que @@ les pertes par hystérésis provoquées par le mouvement relatif mentionné, assu- rent de nouveau le couple moteur requis.
Le dispositif représenté sur la fig. 14 constitue une variante du dispositif représenté sur la fig. 13, dans laquelle le mécanisme moteur 31 comporte un circuit magnétique cylindrique qui est conjugué avec un circuit magnétique cylindrique concentrique du mécanisme entraîné 32. La matière est maintenant utilisée d'une façon plus utile pour l'obtention d'un grand couple moteur, car les parties des circuits magnétiques 33 et 34 situées le plus près de l'axe sur la fig. 13, ne contribuent que très peu à ce couple. Ici aussi, comme le montre la vue de profil représentée sur la figo 14b, le pas!. est assez petit, de sorte que, pour une même force motrice, respectivement pour un même couple moteur la quantité de matière requise est aussi petite que pos- sible.
Comme il a déjà été mentionné dans l'alinéa précédent, la feuille 40 en matière bonne conductrice de l'électricité, sert à assurer un meilleur entraînement.
La fig. 15 représente une variante du dispositif représenté sur la fig. 13, dans lequel le nombre de tours du mécanisme entraîné diffère de celui du mécanisme moteur. Dans ce cas, l'emploi de circuits magnétiques à grand nombre de pôles permet d'obtenir, pour une longueur donnée de la ligne neutre; une grande variété de rapports de transmission. De plus, les pas des pôles des circuits magnétiques ne doivent pas être rigoureusement égaux en- tre eux, comme c'est le cas pour un engrenage, mais peuvent différer jusqu'à environ 20%.
Toutefois, la force motrice est notablement plus petite que dans le dispositifreprésenté sur la fig. 13, d'une part, parce que le nombre de pôles conjugués des deux circuits magnétiques n'est nécessairement qu'une fraction de celui du dispositif représenté sur lafigo 13, et d'autre part, parce qu'une partie de la force motrice est annulée par le fait qu'aux en-
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droits A et B de la fig. 15b,, des pôles de même polarité se trouvent en re- gard l'un de l'autre.
En faisant en sorte que, comme le montre la fig. 16, les pôles magnétiques N et S ne se touchent pas, mais qu'il existe des zones non polari- sées C entre ces pôles,, on peut obvier à l'inconvénient précitéo Comme le mon- tre la figure, ces zones C doivent alors s'élargir du cercle primitif vers 1' extérieur.
Par contre.. dans le dispositif analogue représenté sur la figo 17, dans lequel le centre M1 du mécanisme 43 tombe à l'intérieur du cercle primi- tif T2 de l'autre mécanisme 44. la plus grande largeur de la zone C du mécanisme 44 doit être tournée vers son centre M2.
Dans le dispositif représenté sur la fige 18., on a obtenu un notable agrandissement de la force motrice en munissant les mécanismes 31 et
32 d'un certain nombre de circuits magnétiques discoidaux 45, 46, 47 dans les- quels tous les pôles sont magnétisés avec la direction NS axiale, ce qui assu- re la coopération de plusieurs paires de surfaces polaires 48-49, respecti- vement 50-51, des circuits magnétiques. Les corps ferromagnétiques 37 et 38 aug- mentent à nouveau quelque peu les champs magnétiques engendrés et partant le couple moteur. De plus, comme le mécanisme 31 comporte un circuit magnétique de plus que l'autre mécanisme 32ce dispositif présente l'avantage que les composantes axiales des forces d'attraction entre les circuits magnétiques 48-
49 et 50-51 se compensent en grande partie.
Pour le découplage, on peut pré- voir, par exemple, à proximité du circuit magnétique 47, un corps conducteur (non représenté sur le dessin),qui fait office de frein magnétique.
L'emploi de plusieurs circuits magnétiques discoïdes peut aussi entraîner dans le dispositif représenté sur la figo 13 une augmentation du couple moteur. A cet effet, les disques disposés coaxialement ont, à tour de rôle, un diamètre intérieur et un diamètre extérieur plus petit et plus grand, les disques à petit diamètre intérieur étant fixés sur l'arbre de l'un des mé- canismes. tandis que ceux à grand diamètre extérieur sont reliés à la paroi intérieure d'un cylindre appartenant à l'autre mécanismee
La fig.
19 représente une variante du dispositif de la fig .14., qui permet un embrayage et un débrayage très faciles de l'accouplement. En ef- fet.. par suite de la forte force d'attraction entre les deux circuits magnéti- ques 33 et 34, il est difficile de débrayer les mécanismes 31 et 32 par un mouvement axial relatif. A cet effet, comme le montre la fig. 19,on a prévu des cylindres 53 et 54, en une matière ferromagnétique,, à faibles pertes par hystérésis., de sorte que lors d'un déplacement axial du dispositif 32 dans le sens des flèches, la bague ferromagnétique 53 se dispose en regard du circuit magnétique 33 et la bague ferromagnétique 54 en regard du circuit magnétique 34, ce qui neutralise pratiquement la force d'attraction axiale.
Le cylindre ferromagnétique 53 peut éventuellement être remplacé par un circuit magnétique tournant à une autre vitesse, ce qui permet d'obtenir une commutation sur cette autre vitesse.
Le dispositif représenté sur la fig. 20 est une variante de celui de la fig. 14, permettant d'obtenir un rapport de transmission autre que 1 : 1.
La fig. 21 représente une autre variante de ce genre. Les pôles magnétiques ne sont pas parallèles aux axes des mécanismes 31 et 32, mais obliques par rap- port à ceux-ci,. comme le montre la fig. 21b, afin d'obtenir une force motrice qui ne varie que très peu.
En effet, par suite de la courbure des surfaces polaires, cette force motrice est plus grande lorsque la zone limite entre deux pôles voisins de l'un des circuits magnétiques se trouve le plus près de l'autre circuit ma- gnétique et lorsque les milieux de deux pôles conjugués se trouvent le plus près l'un de l'autre.
Par suite de la disposition mentionnée pendant tout le mouvement, un point de la zone limite se trouve toujours entre deux pôles voisins de l'un des circuits magnétiques, le plus près possible de l'autre circuit.
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La fig. 22 représente un dispositif dans lequel les axes des deux mécanismes 31 et 32 sont perpendiculaires entre eux.
En disposant les pôles magnétiques des circuits respectifs 62 et 63 sous un an- gle de 45 ,avec les axes correspondants, on obtient une transmission très sou- ple. De plus, par une adaptation relative de la forme des deux surfaces polai- res des circuits magnétiques 62 et 63' de la manière indiquée sur la Fig. 22b, on peut augmenter les parties coopérantes de ces surfaces.
La fig. 23 montre encore un autre mode de transmission. dans le- quel les axes des deux mécanismes 31 et 32 sont perpendiculaires entre eux. Le: surfaces polaires 68 et 69 sont pourvues de la manière représentée sur les Figs. @@ 21b de pôles N et S disposés obliquement, ces pôles étant séparés, comme sur la fig. 16, par des zones C non polarisées.
Les dispositifs représentés permettent aussi d'obtenir une trans- mission variable entre les deux mécanismes. Ce-est ainsi par exemple que, lors- que dans le dispositif représenté sur la fig.17, la surface polaire 44 de 1' un des mécanismes comporte une seconde couronne 71 de pôles magnétiques. (dont les polarités ne sont pas spécifiées) et que l'on déplace les mécanismes l'un par rapport à l'autre dans la direction radiale, les pôles de la surface polai- re 43 coopèrent avec cette couronne de pôles 71, ce qui fournit un autre rap- port de transmission entre les deux mécanismes. Lorsqu'on remplace la surface polaire 44 par celle de la fig 24 dans laquelle la ligne neutre a une forme - hélicoïdale on obtient un rapport de transmission variant pcatiquenef d'une façon continue.
Dans ce cas, à l'aide d'un blindage magnétique., non représenté sur le dessin, il faut supprimer les couplages entre les pôles des circuits magnétiques qui provoqueraient une réduction de la force motrice. De plus, il peut être dési- rable de faire varier quelque peu des pôles représentés sur les figs. 24 sur les diverses spires de l'hélice.
On obtient un fonctionnement analogue en remplaçant dans le dis- positif représenté sur la fig. 3' la surface polaire 68 par celle de la fig.
24. Lorsqu'on déplace, dans le sens axial. le 'mécanisme 32, dont la surface polaire 69 doit avoir une largeur b conséquemment plus petite, on obtient un rapport de transmission variant pratiquement de façon continueo Si le mé- canisme 32 est libre dans son mouvement axial., le nombre de tours de ce mé- canisme 32 augmentera ou diminuera d'une façon continue...
Dans.le dispositif représenté sur la fig. 25., on a obtenu un rapport de transmission variable en munissant les mécanimses 31 et 32 d'un certain nombre de circuits magnétiques dont les paires de pôles 76 et 77 coïncident. En déplaçant le mécanisme 32 dans la direction axiale, on peut rompre l'accouplement entre ces circuits magnétiques 76 et 77,et établir un accouplement entre les circuits -magnétiques 78 et 79, ce qui modifie notable- ment le rapport de transmission.
La force axiale nécessaire à ce déplacement est de nouveau maintenue petite de la façon utilisée sur la fig. 19 en dis- posant, à proximité des divers circuits magnétiques, des parties ferromagné- tiques, 80, 81, 82 et 83 à faibles pertes par hystérésis qui neutralisent en- tre elles les composantes axiales des forces d'attraction des circuits magné- tiques. les figso La fig. 26 représente'un pendant des dispositifs représentés sur les fige. 17, respectivement 24, dans lequel l'un des mécanismes comporte un circuit magnétique 85 qui est conjugué avec un circuit magnétique 86 apparte- nant à l'autre mécanisme 32.
Dans le circuit 85 sont insérés un certain nom- bre de pôles de largeur égale à la largeur b des pôles du circuit 86, pôles qui sont disposés suivant des bagues respectivement des hélices (cas dans le- quel la ligne neutre est également hélicoïdale). De la même manière que pour les figs. 17 et 24, on peut alors obtenir éventuellement, par une variation judicieuse du pas des pôles du circuit 85 (perpendiculairement au'plan du dessin) un rapport de transmission pratiquement variable de façon continue.
La fig.27 représente une transmission à rapport de transmis- sion petit par rapport à 1. Dans le circuit magnétique discoidal 88 du mé-
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canisme moteur, on a prévu des pôles spiralés, donc à lignes neutres dirigées radialement, qui sont conjugués avec des pôles pratiquement radiaux du cir- cuit magnétique 89 également discordai du mécanisme à entraîner 32, dont une partie est séparée des pôles du circuit 88 par une mince feuille de blindage ferromagnétique 99.à faibles pertes par hystérésis.
De cette façon les pôles ne peuvent coopérer à l'endroit de l'entrefer 1, de sorte que le nombre de tours du mécanisme entraîné 32 ne constitue qu'une petite fraction de celui du mécanisme moteur 31.
Il est évident que les exemples de réalisation esquissés des figs.
13 à 27 permettent aussi de convertir une translation en une rotation et in- versement.
La matière magnétique permanente Ferroxdure déjà nommée à plu- sieurs reprises, est caractérisée en ce qu'elle est constituée essentiellement par des cristaux non cubiques de polyoxydes de fer et d'au moins l'un des mé- taux Ba, Sr, Pb et éventuellement Ca.