Lettre rectificative jointe pour valoir comme de droit, à la date du 4/1/57. :
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L'invention est relative à des dispositifs élec- triques équipés de corps ferroélectriques se trouvant dans' un champ électrique alternatif, en particulier à des bobines de choc, à des amplificateurs magnétiques et à des transforma- teurs. Ces dispositifs sont connus universellement et ont les plus larges applications.
Dans bien des cas, on veut que le corps ferroélectrique quinse trouve dans le domaine da champ électrique alternatif et qui est aimanté par celui-ci soit pré- aimanté ou encore que son aimantation soit modifiée indépendam- ment du champ alternatif.
Il est. connu aussi d'aimanter des corps ferroé- lectriques par un champ électrique continu. Si par exemple dans le cas d'une bobine de choc on dispose autour d'un noyau de fer fermé de forme annulaire ou rectangulaire une bobine par- courue par'un courant alternatif ainsi que, de préférence en d'autres points du noyau de fer, une bobine traversée par un courant continu,.le champ du courant continu a pour effet de préaimanter la bobine de choc. Mais en même temps, dans les bobines parcourues par le courant continu, du fait du flux magnétique changeant qui traverse- les bobines, il y a induc- tion de tensions électriques qui peuvent être de l'ordre de gran- deur de quelques milliers de volts. Ces hautes tensions indui- tes conduisent à des difficultés d'isolement notables.
Pour des bobines de choc à préaimantation, on emploie donc non seulement une bobine à courant alternatif et une bobine à courant conti- nu, mais une bobine à courant alternatif et deux bobines à courant continu, ou inversement, ou même deux bobines à courant alternatif et deux bobines à courant continu. Ces bobines sont connectées entre 'elles de telle sorte que les tensions induites
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dans les bobines à courant continu sa neutralisent. Habituel- lement, dans des bobines de choc à trois bobines, les bobines sont montées sur les branches d'un noyau' de fer de forme rec- tangulaire à trois branches les deux bobines à courant continu ou les deux bobines à courant alternatif entourant les bran- ches extérieures.
Ces dispositifs pour des bobines de choc préaiman- tées nécessitent donc une certaine dépense de matériaux. En rai- son de l'espace nécessité par le nombre des bobines et les branches du noyau de fer il y a une dispersion relativement grande et par suite une perte par'dispersion qui n'est pas négligeable.
Pour le réglage continu de l'intensité de courant de transformateurs on adapte de manière connue des trajets de fermeture de circuits magnétiques auxiliaires de préférence des corps de tôle en lamelles, de telle sorte que la bobine secondaire du transformateur peut être traversée par un ou plusieurs flux d'induction moins grands. Les réalisations habi- tuelles de tels trajets magnétiques auxiliaires, dans lesquels l'entrefer et le noyau de fer du transformateur sort modifiables, nécessitent des mécanismes de guidage compliqués et présentent divers inconvénients à cause des vibrations inévitables avec les forces périodiquement variables du champ magnétique.
Même dans une forme de réalisation essentiellement plus favorable, dans laquelle il y a des culasses de réglage formées de disques circulaires avec des évidements de forme convenable, il faut un axe de rotation pour les culasses réglables.
Au lieu de trajets magnétiques auxiliaires on peut employer , pour le réglage continu de l'intensité du cou- rant dans les transformateurs, des bobines de choc de réglage à nombre de tours continûment variables ou à entrefer variable, Mais elles nécessitent une consommation de matériaux qui entrai ne une augmentation de prix notable. Dans le cas de l'emploi,
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de bobines de choc aimantées, les considérations développées , @ plus haut sont valables en outre.
Suivant l'invention, les inconvénients signalés sont .'-évités et les dispositifs simplifiés par un agencement judicieux de bobines à courant continu et de bobines à courant alternatif les unes par rapport aux autres.
L'invention concerne des dispositifs électriques servant comme bobines de choc, amplificateurs magnétiques ou transformateurs, équipés de corps ferroélectriques se trouvant dans un champ électrique alternatif, en utilisant des bobines parcourues par du courant continu, pour influencer les corps ferroélectriques, dans lesquellesles enroulements des bobines à courant continu sont agencés pr rapport aux corps ferro- électriques avec leurs plans 4 [enroule ment parallèles au champ magnétique alternatif, en sort qu'iln'y soit pas induit de tensions.
Les avantages du dispositif suivant l'invention et leur application à des bobines de choc, à des amplificateurs magnétiques et à des transformateurs seront exposés en s'ai- dant des figures : - figure 1 montre le principe de l'invention à l'aide d'un noyau de fer mamellaire influencé par un champ alternatif; - figure 2 est une vue en plan d'une forme de réalisation qui peut servir de bobine de choc ou d'amplifica- teur magnétique; - figure 3 montre une forme de réalisation d'un transformateur à flux de dispersion monophasé en utilisait le dispositif suivant l'invention; - figure 4 est une coupe suivant la direction
IV-IV de la figure 3;
- la figure 5 représente une application du dis-
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positif suivait l'invention à un transformateur de réglage à courant polyphasé, à titre d'exemple.
A la figure 1, on a représenté une partie d'un corps de tôle lamellaire 1 dans lequel un flux magnétique alternatif se déplace dans le sens a-b. La bobine excitatrice 2 parcourue par le courant continu se présente avec ses plans d'enroulement parallèles à la direction du flux ma métique al- ternatif. Elle est donc coupée de telle façon que les tensions électriques qui s'y induisent se contrarient après chaque demi- tour. Lors de l'écoulement de courant continu dans la bobine excitatrice, 2, il se forme dans le corps de tôle lamellaire 1 un champ magnétique -(champ continu) qui a une allure à peu près telle que le montrent les lignes indiquées par 3. Par ce champ magnétique, le noyau de fer est présaturé ou préaimanté.
De cette manière, on peut fabriquer des bobines de choc préaimantées qui n'ont besoin que d'une bobine à cou- rant alternatif et d'une bobine àcourant continu puisqu'une connexion contrariée de plusieurs bobines pour l'annulation des tensions induites n'est plus nécessaire. On arrive ainsi à une-économie de matériaux. L'encombrement, et par suite la perte par dispersion des bobines de choc préaimantées suivant l'invention est sensiblement plus petite que dans les agence- ments connus.
En général, on utilisera pour une bobine de choc, comme corps ferroélectrique, un corps de tôle rectangulaire, de préférence lamellaire, autour d'une des branches duquel on place la bobine à courant alternatif, tandis que la bobine à courant continu est montée de manière à traverser deux fois une autre branche. Le nombre des ampèretours est le même pour les bobines à courant continu et à courant alternatif.
La figure 2 montre en plan par dessus une autre forme de réalisation. Le corps ferroélectrique 4 est de préfé-
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rence composé de tôles de fer deforme circulaire. Il est pourvu d'alésages 5 et 6 d'axes parallèles disposés par paires d'alésages radialement opposés et dans des plans perpendicu- laires. Par les alésages radialement opposés passe chaque fois une bobine 7 et 8 dont la bobine 7 est parcourue par un courant continu tandis que la bobine 8 est parcourue par un courant alternatif. Par le flux magnétique représenté sur la figure (lignes avec floches), le trajet dans le fer, qui reprendra le flux alternatif, est préaimanté.
Avec un agence- ment de ce genre, on peut construire dans un espace minimum, un amplificateur magnétise ou; encore une bobine de choc pré- aimantée.
Figure 3 montra l'application du dispositif sui- vant l'invention à un transformateur monophasé, à titre d'exem- ple. Les bobines primaires 9. du transformateur sont connectées de telle sorte que le flux alternatif court chaque fois dans un sens et que des tensions sont induites dans les bobines se- . condaires 10 montées chaque fois, entre deux bobines primaires
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ibntre les noyaux de fer d U, 1 ails formateur sont montés de .part et d'autre des\bobines secondaires 10.des culasses de réglage 11, de préférence des corps de tôle lamellaire, qui servent comme trajets magnétiques auxiliaires.
Ils dérivent le flux magnétique à&oharge de la bobine secondaire '?. Comme la figuré 4 le montre en coupe, dans ce corps de tale lamellaire
11 est bobinée chaque fois une bobine 12, de la manière confor- me à l'invention. Lors de l'écoulement de courant continu dans les bobines 12, les corps de tôle 11 sont préaimantés et le tram' jet pour le flux alternatif en eux est arrêté complètement ou en partie suivant la grandeur de l'aimantation en courant conti: nu. Pour un arrêt, complet, on a le courant le plus fort s'é- coulant dans les bobines secondaires 10.
Par ce dispositif sui- vant l'invention, il n'est donc pas nécessaire d'avoirles ma-
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tériaux, l'espace et de dépenser les frais de montage des mé- canismes de .guidage pour les culasses de réglage*
Suivant une autre forme de réalisation, un trans- formateur monophasé simple peut comprendre aussi un cadre rec- ' tangulaire double, autour de la première et de la seconde branche duquel sont placés les:enroulements primaire et secon- daire et, dans la troisième branche duquel est enroulée suivant .l'invention une bobine à courant continu pour la préaimanta- tion ou le réglage. ;
Le réglage continu de l'intensité du courant dans le transformateur à courant 'polyphasé à l'aide du dispositif suivant l'invention est montré par la figure 5 en coupe, à titri d'exemple: Il s'agit ici d'un'transformateur à courant poly- phase dans lequel les trois branches 13 recevant les bobines
14 sont agencées à 120 de distance l'une de l'autre sur un cercle. Un paquet de lames de dispersion 15 fixe, constituant le corps ferroélectrique, de préférence un corps de fer lamel- laire, se trouve à l'intérieur de cet agencement de branches.
Le paquet de lames de dispersion présente des plans de symétrie passant axialement par le milieu des branches 13. Il est tra- versé par trois enroulements à courant continu 16, 17, 18 sui- vant l'invention. Le plan. d'enroulement médian de chacune des trois bobines à courant continu se trouve de ce fait de préfé- rence dans un des trois'plans de symétrie dont question et en fait entre la branche et le milieu de l'agencement de branches*
Le flux dû au courant continu dans les bobines 16, 17, 18, qui préaimante le corps dé fer est indiqué sur la figure alignes avec flèches).' Le mode de fonctionnement de cette forme de réa- lisation pour un transformateur triphasé est analogue à celui du transformateur monophasé représenté aux figures 3 et 4.
Ici aussi sont absents les mécanismes de guidage pour faire' - tourner le trajet magnétique auxiliaire nécessaire dans la con-
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atruction analogue des dispositifs connus.
Bans la fabrication des dispositifs suivant l'in- vention, la bobine àà courant continu peut naturellement être enroulée à travers les alésages' prévus pour elle. Mais il est tout aussi bien possible de constituer le noyau de fer en deux parties de telle sorte qu'entre les deux parties peut être pla cée la bobine enroulée d'avance. Dans ce cas cependant, il sera avantageux de veiller à ce que le plan de l'entrefer dans le noyau de fer se trouve parallèlement aux lignes de champ magné- tique alternatif en sorte que l'entrefer n'influence pas le champ magnétique.
REVENDICATIONS.- de choc
1. - Dispositifs servant de bobines, d'amplificateu rs magnétiques ou de transformateurs ou analogues équipés de corps ferroélectriques se trouvant dans un champ électrique alterna- tif, avec emploi de bobines traversées de courant continu, influençant les matériaux ferroélectriques, caractérisés en ce oue les enroulements des bobines à courant continu sont agen- cés sur les corps ferroélectriques avec leurs plans d'enroule- ment -parallèles au champ magnétique alternatif, en sorte qu'il n'y est pas induit de tension.
2.- Bobines de choc préaimantées avec utilisation du dispositif suivant la revendication 1, caractérisées en ce qu'onh'utilise qu'un enroulement à courant continu et un enrou- lement à courant alternatif.
3.- Bobines de choc préaimantées suivant la re- . vendication 2, caractérisées en ce que la bobine à courant continu traverse deux fois le corps de fer.
4.- Bobines de choc préaimantées à corps de fer de préférence lamellaire rectangulaire fermé, suivant les re- vendications 2 et 3, caractérisées'en ce que la bobine à cou- rant continu et la bobine à courant alternatif sont prévues
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sur des branches différentes du corps de fer.
5.- Amplificateur magnétique avec une bobine par- courue par du courant continu et une bobine parcourue par du courant alternatif avec utilisation du dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, comme corps de fer, on utilise un corps de pféférence constitué de lames de tôle, en parties à périphérie au moins approximativement circulaires, qui est pourvu de quatre alésages d'axes parallèles, disposés radialement et dans des plans perpendiculaires et en ce que par des alésages opposés radialement, passe chaque fois une bobine, dont l'une est parcourue de courant continu et l'autre de cou- rant alternatif.
6.- Transformateur monophasé, en particulier trans. formateur monophasé à champs de dispersion, avec des trajets magnétiques variables, en utilisant le dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, comme trajets mécani- ques auxiliaires, on utilise des corps ferroélectriques de pré- férence lamellaire qui sont chaque fois traversés par une bobine à courant continu seulement.
7.- Transformateur monophasé, en particulier, transformateur de soudure utilisant le dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit un noyau de fer rectangulaire double, autour de la première et de la secon- de branche duquel sont disposas les bobines primaire et secon- daire et dans la troisième branche parallèle aux deux autres. duquel est enroulée une bobine à courant continu.
8.- Transformateur de réglage à courant polyphasé, en particulier transformateur à courant polyphasé à champ de dispersion, avec trajet magnétique auxiliaire variable, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, comme trajet magné- tique auxiliaire variable, on utilise un corps ferroélectrique
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de préférence un corps de fer lamellaire qui est traversé'par trois bobines parcourues par du courant continu.
9.- Transformateur de réglage à courant polyphasé suivant la revendication 7, avec trois branches agencées symé- triquement en étoile et un corps ferroélectrique, qui présente .trois plans de symétrie coïncidant avec les plans de symétrie passant par les branches de l'agencement de branches, caracté- risé en ce que chacune des trois bobines à courant continu se trouve dans l'un des trois plans de symétrie entre une branche et le milieu de l'agencement des branches.