Dispositif d'induction électromagnétique. L'invention se rapporte à un dispositif d'induction électromagnétique, comprenant une bobine de fil conducteur placée à l'inté rieur d'une matière magnétique, de telle sorte que. cette bobine soit entièrement en tourée de ladite matière.
Les figures du dessin ci-joint donnent, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 montre un dispositif d'induction suivant l'invention et pouvant être utilisé comme bobine de charge d'un câble sous-marin; la fig. 2 donne une section transversale faite à travers le dispositif de la fig. 1 suivant la ligne poin tillée verticale désignée par des flèches; la fig. 3 montre schématiquement les connexions et circuits d'une installation pour câbles sous-marins utilisant des dispositifs sembla bles à celui de la fig. 1;
la fig. 4 donne une forme modifiée du dispositif, s'appliquant particulièrement au cas de lignes téléphoni ques chargées; la fig. 5 montre l'invention appliquée au cas particulier d'une bobine ordinaire de translation; la fig. 6 montre l'in vention appliquée au cas particulier d'un transformateur-survolteur à deux enroule ments.
Les dispositifs d'induction électromagné tique, tels que ceux ordinairement connus sous les noms de bobines translatrices, bo bines de charge, transformateurs etc. ont été habituellement construits en enroulant le fil conducteur autour d'un bâti, par exemple de forme rectangulaire ou de forme toroïdale, de manière que les enroulements- de la bobine entourent entièrement le noyau magnétique. Le dispositif décrit ici est plus simple, plus compact, et d'une construction plus facile que ceux fabriqués jusqu'à ce jour. Ce but est atteint en plaçant les enroulements de la bobine et la matière magnétique dans une relation inverse à celle précédemment obser vée, c'est-à-dire en faisant en sorte que ce soit la matière magnétique qui entoure les enroulements de la bobine.
Le dispositif peut être obtenu en enroulant le fil conduc teur sous forme d'une bobine d'un diamètre voulu, et en donnant à - la matière magné tique l'aspect de deux blocs présentant cha cun un évidement. sur une @de leurs faces. Cet évidement doit être de forme et de di mensions telles que la bobine de fil conduc teur s'y adapte facilement quand les deux blocs sont placés l'un en face de l'autre, avec leur face évidée en regard. Cet arrangement est particulièrement avantageux dans le cas de bobines de charge pour câbles sous-marins, où on ne dispose généralement que d'un es pace restreint. La matière magnétique uti lisée doit présenter une perméabilité aussi grande que possible et n'offrir que de faibles pertes magnétiques.
Une matière magné tique appropriée, d'apparence homogène, peut être obtenue en comprimant du fer électro lytique pulvérisé; cette matière peut être utilisée avantageusement, non seulement en considération de ses propriétés magnétique, mais aussi du fait qu'elle peut être facile ment moulée sous diverses formes. Des ou vertures doivent naturellement être prévues à travers la matière magnétique afin de livrer passage aux extrémités des fils conduc teurs des enroulements des bobines.
Le câble sous-marin auquel se rapporte la. fi-. 1, comprend une armature convenable 10, entourant quatre conducteurs 11, 12, 7.3 et 1d; ce dernier, opposé au conducteur 12, n'est pas visible sur la fig. 1, mais peut être vu facilement sur les fig. 2 et 3. Ces quatres conducteurs sont chargés suivant le procédé Pupin au moyen de deux dispositifs d'induc tion 16 et 17. Le dispositif 16 comprend trois blocs cylindriques 18, 19 et 20 fixés l'un à l'autre au moyen de frettes, convena bles, comme, par exemple, au moyen de tiges plates 22 aux extrémités recourbées, l'une de ces extrémités étant pourvue d'une vis de pression 23.
Les deux faces adjacentes des blocs 18 et 19 présentent chacune une rai nure circulaire dans laquelle vient se loger une bobine de fil 25. Une bobine semblable 26 est placée dans les rainures correspon dantes des faces adjacentes des blocs 19 et 20. Le dispositif 17 est analogue au disposi tif 16 et comprend comme lui trois blocs cy lindriques 28, 29 et 30 de matière magné tique entre lesquels sont introduites deux bobines 31 et 32. Les deux dispositifs 16 et 17 sont maintenus à. une distance convena ble l'un de l'autre au moyen d'un bloc 33 d'une matière isolante quelconque, comme par exemple du bois.
Ainsi qu'il est montré plus clairement sur la fig. 3, la bobine 31 est reliée en série avec le conducteur 11 du câble sous-marin, la bobine 32 est en série avec le conducteur 1:1, la bobine 26 est en série avec le conduc teur 12, et la. bobine 25 est en série avec le conducteur 13. Ces quatre conducteurs pas sent à travers des ouvertures ménagées dans les blocs 18, 19, 20, 33, 28, 229 et 30 (fi-. 1).
Ces ouvertures sont placées au centre de ces blocs et s'étendent parallèlement à la lon gueur du câble. U n tel arrangement pré sente évidemment un avantage particulier au point de vue des câbles sous-marins. puisque les conducteurs de ces câbles ne sont déviés de leur direction normale que sur un espace très petit, au centre des bobines de charge, afin de permettre leur connexion avec ces bobines.
Chaque conducteur (lu câble est eonneeté en série avec une des bobines par un conducteur de sortie et un conducteur d'entrée, placés dans de petites ouvertures ménagées dans la tnasse de 1a matière magné tique, perpendiculairement à l'ouverture cen trale, de manière à relier celle-ci avec les rainures où sont logées les bobines.
Les deux dispositifs 16 et 17 peuvent aussi être utilisés dans le cas de pupinisa tion d'un circuit fantôme dont les quatre conducteurs 11 à 14 forment les deux cir cuits réels. Cette pupinisation d'un circuit fantôme par ces deux dispositifs est rendue possible par suite du fait que les deux bo bines de chaque paire servent pour les cou rants du même circuit réel, et il est alors évident qu'en ce qui concerne ].es courants du circuit fantôme les ensembles de bobines 25-26 et 31-321 produisent respectivement des flux opposés l'un par rapport à l'autre. La valeur du flux résultant dû à ces effets dépend de la distance existant entre les bo bines de chaque dispositif.
Plus grande est la distance entre ces bobines, plus grana est le flux résultant pour le circuit fantôme, et. plus grand est clone le rapport de pupini sation entre les circuits fantôme et réels.
Suiv < < nt la fig. 3; les appareils représentés .-liuiti < < ticlucinent en 36 et 37 peuvent servir pour envoyer des courants de signalisation sur le circuit réel formé par les conducteurs 12 et 13, tandis que les appareils 38 et 39 peuvent servir pour transmettre des courants de signalisation à travers le circuit réel formé par les conducteurs 11 et 14. Le troisième ensemble d'appareils 40 et 41 peut dès lors servir pour transmettre des courants de signalisation au moyen d'un circuit fantôme formé par l'ensemble des quatre conducteurs du câble, les connexions ordinaires bien con nues étant réalisées entre les circuits de ces trois ensembles d'appareils.
Chaque paire de bobines 25-26 et 31-32 doit être ajus tée de manière qu'elle présente une impé dance correspondant à l'espacement des pai res de bobines le long du câble. Vu que les procédés de pupinisation sont bien connus des gens de métier, il est inutile de donner ici un exemple particulier des valeurs qu'il faut attribuer à ces inductances pour char ger un câble sous-marin de construction dé terminée.
Afin de rendre chacun des dispositifs 16 et 17 aussi compact que possible pour une valeur donnée d'induction, la matière magné tique employée doit présenter une per- méabilité aussi haute que cela est compatible avec de basses pertes magnétiques.
La fig. 4 montre une modification appor tée aux dispositifs d'induction représentés sur la fig. 1, cette forme modifiée pouvant être, par exemple, employée pour des lignes téléphoniques pupinisées à circuit phantôme. Le dispositif 45 de cette fig. 4 comprend trois blocs 46, 47 et 48 de matière magné tique, présentant des rainures semblables à celles indiquées dans les blocs de la fig. 1.
Des bobines d'inductance 49 et 50 viennent se loger dans ces rainures, et les trois blocs sont ensuite assemblés et maintenus en posi tion l'un par rapport à l'autre par un moyen de fixation quelconque, tel qu'un boulon 51 passant à travers une ouverture ménagée au centre de ces trois blocs et parallèlement aux t Rx es des deux bobines. Les deux conduc- teurs 53 et 54 de la ligne téléphonique, cons tituant un des circuits,
peuvent être connec tés aux bobines 49 et 50 par des conducteurs d'entrée passant à travers d'étroites ouver tures 55 et 56 ménagées dans les blocs de matière magnétique, des conducteurs de sor tie passant par les ouvertures 57 et 58 op posées aux ouvertures 55 et 56. Les deux conducteurs 60 et 61 du deuxième circuit sont semblablement chargés par le dispositif 63 comprenant les bobines 64 et 65, logées dans les rainures des blocs 66, 67 et 68 de matière magnétique.
Les dispositifs 45 et 63 présentent une dimension beaucoup plus grande dans la direction perpendiculaire à l'axe des bobines que la dimension qu'ils présentent parallèle ment à cet axe. La forme de ces dispositifs 45 et 63 est très avantageuse pour le cas de lignes téléphoniques, car elle permet d'as sembler facilement un grand nombre de bo bines dans un même endroit.
En comparant les dispositifs des fig. 4 et 1, on voit par contre que les dimensions de chacun des dis positifs 16 et 17 sont plus grandes dans la direction parallèle à l'axe des bobines que dans la direction perpendiculaire à cet axe, cette forme permettant de diminuer considé rablement la circonférence totale du câble sous-marin au point de pupinisation, com parativement à la circonférence qui résul terait si des dispositifs tels que 45 et 63 étaient utilisés.
On comprend facilement qu'il peut être avantageux d'utiliser des dispositifs d'in duction conformes à l'invention, non seule ment comme bobines de charge, mais aussi dans d'autres buts tels que bobines de trans lation, transformateurs etc. La fig. 5 donne un exemple d'un dispositif d'induction uti lisé comme bobine translatrice entre deux circuits électriques comprenant respective ment les conducteurs 75 et 76. Le dispositif décrit ici est composé seulement de deux blocs 77 et 78 -de matière magnétique, chacun de ces blocs portant une rainure dans laquelle peut se loger entièrement l'une des deux bobines<B>79</B> ou 80.
De cette manière, quand les deux blocs .sont fixés l'un à l'autre, ces deux bobines 79 et 80 sont placées de telle sorte que l'action réciproque de leurs flux est maximum. Le dispositif montré sur la fig. (i est semblable à celui montré fi,-. 5, excepté qu'une des bobines, par exemple la bobine 83, présente un nombre de tours de fil beaucoup plus grand que ne compte la bobine 82. Le dispositif peut.
donc être uti lisé comme un transformateur-survolteur dans une installation électrique, les conduc teurs 84 et 85 de ce circuit étant relié à, l'enroulement primaire 82 de ce transforma teur, tandis que les conducteurs<B>86</B> et 8 7 sont connectés à l'enroulement secondaire 83. Les deux bobines 82 et 83 étant placées côte o-, côte dans les rainures des blocs magné tiques, il s'ensuit que l'action mutuelle s'exer çant entre les flux des enroulements pri maires et secondaires, est maximum..
Ce type de transformateur possède un grand age sur les autres types de transforma- î avant- teurs dans lesquels la carcasse magnétique est entourée par les bobines, cet avantage consistant en ce que pour le transformateur de la fig. G aucune ligne de force de disper sion ne peut produire de dérangements en provoquant des mélanges inductifs entre des appareil; adjacents de circuits différents.