Dispositif<B>de</B> commande électromagnétique pour haut-parleur. La présente invention a, pour objet un dispositif de commande électromagnétique pour haut-parleur.
<B>A</B> l'heure actuelle, la tendance générale, dans la construction des haut-parleurs, est d'établir et de monter le diaphragme et les éléments du -système électromagnétique -de telle manière que les forces de réaction qui s'exercent dans toutes les parties de la com- -binaison entière soient réduites au minimum et<B>à</B> une valeur inférieure à-la force de réac tion exercée par l'air sur le diaphragme pen dant sa vibration.
Le dispositif de com mande, ou moteur, -du haut-parleur dit ,élec trodynamique" suit cette tendance parce que la bobine mobile qui caractérise ce type<B>, dé</B> moteur. se meut suivant un chemin parallèle aux faces des pôles inducteurs, de sorte qu'il n'est pas nécessaire -de prévoir, pour la<B>'</B> bo bine, une contrainte élastique du genre de celle qui est nécessaire, par exemple, pour régir le mouvement<B>-</B> de -l'armature dans nu système électromagnétique du type<B>à</B> arma- ture équilibrée.
Toutefois, les haut-parleurs électrodynamiques sont coûteux, exigent un inducteur excité électriquement et présentent certains autres inconvénients qui font qu'on a déjà proposé -divers dispositifs pour rem placer la bobine mobile par une armature magnétique montée de façon qu'elle puisse effectuer un mouvement alternatif analogue <B>à</B> celui de la bobine, c'est-à-dire, suivant un chemin parallèle aux faces des pôles induc teurs. Toutefois, jusqu'à maintenant, on n'a pas eu connaissance qu'il existe un haut- parleur de ce type qui soit efficace en tous les points #de l'échelle entière des fréquences et capable de reproduire les fréquences les plus basses et<B>1 '</B> es plus hautes avec une fidé lité suffisante.
On a découvert que ceci est <B>dû,</B> entre autres, au fait qu'il existe entre l'armature et les faces polaires une relation impropre provoquant une force magnétique qui nuit au mouvement désiré -de l'armature. Si cette force est opposée<B>à</B> la force qui pro duit le mouvement désiré de l'armature, Par- mature peut être con-sidérée comme possédant de la ,raideur magnétique". Si la direction de cette force est la même que celle qui pro duit le- mouvement désiré de l'armature, la dite force peut être appelée ,raideur magné tique négative". La raideur magnétique est une force de réaction qu'il convient de ré duire ou de supprimer si l'on veut que le haut-parleur suive et favorise la tendance susmentionnée.
La raideur magnétique néga tive -est -susceptible de provoquer de la dis torsion. Lorsqu'il n'existe pas une relation convenable- entre l'armature et les faces po laires,<B>-</B>le --taux- d'accroissement -du flux pas sant entre les -pôles situés-à 1'uDe clés extré mités de l'armature n'est pas le même que le taux de #diminution du<B>flux</B> entre les pôles situés<B>à</B> l'autre extrémité -de l'armature, en tous les points<U>de</U> la course maximum de l'armature. Le flux total n'est donc pas constant.
Il existe alors une ou- plusieurs positions de l'armature auxquelles le flux_ total est maximum, et l'armature tend<B>à</B> être rappelé vers cette ou ces positions et a<B>y</B> res ter. Si la position normale de l'armature- est centraleet si l'armature tend<B>à</B> être rappelée vers cette -position et<B>à y</B> rester parce que le flux total<B>y</B> est plus grand, l'armature pos- ,ra-,d,a la raideur magnétique.
Si le flu-x s édp total est plus grand-dans -quelque position extérieurede l'a mature, celle-ci sera rappelée vers cette position et tendra<B>à</B> rester dans la dite position, l'armature possédant,- dans ce cas, -de la raideur magnétique négative.
Le dispositif selon l'invention comprend -un inducteur<B>-</B> comportant- -une, pluralité de pôles disposés- en sorte que -les faces polaires déterminent au moins<B>deux -</B> éntrefers, une armature oscillante -comportant des éléments qui pénètrent dans ces entréfers et<B>y</B> sont mobiles suivant un<B>-</B> chemin- sensiblement pa rallèle auxdites faces polaires, et au moins une bobine associée<B>à</B> l'une clé,- parties #du dispositif pour commander<B>le</B> mouvement os- rillant <B>-de</B> -l'armature lorsque cette bobine est traversée par un courant variable.
Il est ca ractérisé en ce<B>-</B> que la -disposition relative de.-> éléments<B>-</B> susdits de l'armature<B>-</B>et des faces polaires est telle que le flux total passant<B>à</B> travers les entrefers reste sensiblement cons tant au cours d'une oscillation de l'armature, depuis la position de dette armature où- le flux traversant l'un des entrefers est maxi- muni jusqu'à la position où le flux ira-veT- sant l'autre entrefer -est maximum.
Par l'application convenable des condi tions qui assurent ce résultat, on -peut soit supprimer entièrement la raideur magnéti- que de l'armature, soit conserver tout degré désiré de cette raideur pour Futiliser-à -âtre de faible force<B>de</B> rappel de<U>l'armature,</U> sion le désiré.
On peut prévoir une armature<B>à</B> mouve ment alternatif -dont chaque élémentextrême pénètre clans un entrefer compris entré deux pôles inducteurs, mais se termine, en un point intermédiaire -de l'entrefer, c'est-à-idire qtCil ne couvre qu'une partie des faces polaires correspondantes.
Si l'un des éléments extrê mes de l'armature dépasse la partie interne des faces polaires correspondantes,- l'autre<B>élé-</B> ment extrême -de l'armature cl-e-vTa dépasser la partie initerne-des faces polaires correspo#ndan- les. <B>-</B>De même, si l'un des éléments extrêmes de l'armature dépasse la partie externe des cieux faces polaires correspondantes,
Vîmtre élément extrême devra dépas S er <B>-</B> la p <B>-</B> artie ex- terne -des faces polaires corr espondantes. De cette# façon, le passage-d'un courant variable danS des bobines associées soit aux pièces polaires, soit<B>a</B> l'armature,
modifiera le flu-x passant aux -deux paires -de pôles d#une -m a- niè <B>à.</B> communiquer un mouvement de va-et-vient<B>à</B> l'armature.- Pour assurer- une efficacité plus grande -reproduc tion meilleure des fréquences <U>les</U> -plus élevées et peut-être aussi clés plus basses, l'armature peut être construite de telle sorte que les éléments extrêmes situés entre les faces polaires sont magnétiquement indépendants, -ou presque.
En fait, on pour- r <B>-</B> ait- constituer #deux armatures (une_ pour chaque entrefer) qui sont margnétiquement indépendantes, mais- unies mécaniqÏiement pour se mouvoir en bloc. Ceci assurerait un couplage magnétique entre les enroulements -polaires situés de part et -d'autre de l'arma ture et assurerait clé meilleurs résultats que si ce couplage était empêché par une arma ture qui est continue<B>-</B> au point de vue magnétique<B>-</B> d'une extrémité<B>à</B> l'autre et offre ainsi un chemin permettant le passage du flux -dans une direction longitudinale<B>à</B> travers larmature.
On peut diminuer ou supprimer la rai deur magnétique dé l'armature en réglant convenablement le degré auquel chaque<B>élé-</B> ment extrême de l'armature déborde sur les faces polaires correspondantes lorsque l'arma ture occupe sa position normale. Il est rai sonnable de supposer qu'une a rina-à-tre <B>à</B> mou vement alternatif comportant des éléments extrêmes pénétrant partiellement dans les entrefers de la façon précédemment décrite aurait une longueur effective telle que, les dits éléments -pénèt#eraient -d'une distance considérable dans,ces entrefers, et étant donné la pratique couramment en usage dans la construction des moteurs,
il sembleTait <B>que</B> la longueur effective #de l'armature devrait correspondre a la distance #du centre réel des faces polaires d'un entrefer au centre réel des faces polaires de l'autre ent-refer. On- a trouvé toutefois que, dans une -disposition de ce genre, l'armature possède une forte tendance <B>à</B> se centrer, ce qui produit une raideur ma gnétique qui doit être surmontée pour per mettre le mouvement de l'armature dans, un sens ou dans l'autre.
Par conséquent, les piè- ees polaires, l'armature ou les 4eux peuvent être construites de façon<B>à</B> réaliser entre ces organes une relatian prédéterminée, préféra ble -ment -telle qu'elle annul e,
la raideur ma- étique- de Parmature. Cette relation- est telle que<B>lé</B> flux passant entre les pôles situés <B>à</B> l'une des èxtTémités -de l'armature augmente en tout temps sensiblem'ent au même taux que celui auquel le flux pas-saut entre les pôles situés<B>à</B> l'autre extrémité -de<B>- -</B> l'armature<U>di-</U> minue, et vice-versa,, de --telle sorte que le flux total reste toujours -,
sensiblement cons- talit et qu'il nexisté aucune<B>p -</B> osition <B>1</B> vers la- quelle l'armature tend<B>à</B> se mouvoir comme résultat, du fait que le flux total<B>y</B> est plus grand.
Le dessin annexé représente, a, titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du dispositif.
Fig. <B>1 à 8</B> représentent diverses formes d'exécution du dispositif dont les armatures sont construites de telle sorte que les parties ou éléments #de ces armatures situés dans les entrefers sont magnétiquement indépendants les uns des autres. Fig. <B>1</B> est une vue<B>de</B> côté d'une forme d'exécution munie d'un ai mant inducteur permanent; Fig# 2 est une vue de profil du dispositif de fig. <B>1;</B> Fig. <B>3</B> est une vue de côté d'une autre forme d'exécution comportant un aimant in ducteur excité électriquement;
Fig. 4 et<B>à</B> sont des vues de côté #d'autres formes d'exécution comportant plus de deux -pièces polaires de chaque côté de l'armature; Fig. <B>6</B> montre un détail représentant la façon dont l'armature peut être établie par le découpage ou matriçage d'une seule pièce de métal;
Fig. <B>7</B> est une vue de côté avec coupe, .partielle #d'une autre variante et Fig. <B>8</B> est une -coupe longitudinale de Varma-ture,de fig. <B>7;</B> Fig. <B>9 à</B> 24 incluse sant des vues schéma tiques et courbes -expliquant le résultat ob tenu par l'application de la relation convenu- ble-entre l'armature et les faces polaires.
Dans les fig. <B>1</B> et<B>2, 10</B> désigne un ai mant permanent- du type en fer<B>à</B> cheval aux extrémités duquel sont assujetties par des moyens convenables, par exemple<B>à</B> l'aide de boulons<B>11,</B> des pièces polaires feuilletées<B>1-2</B> et<B>- 13</B> représentant respectivement les pôles nord et sud. Ces pièces polaires 12 et<B>13</B> sont fourchues de façon<B>à</B> constituer des pôles doubles, ceux de la pièce 12 étant<B>dé-</B> signés par<B><I>N, N,</I></B> et ceux de la pièce<B>13</B> par <B> & 811.</B> Sur les<B><I>pôles N,</I></B><I> et</I><B><U>S.</U></B> sont montées des bobines 14,<B>15,</B> respectivement.
Ces bo bines sont préférablement bobinées en sens inverse de façon qu'elles engendrent des flux de sens opposés lorsqu'elles sont excitées en conformité avec les impulsions électriques qui doivent être converti-es en ondes accusti- ques par le haut-parleur, impulsions du genre de celles -qui interviennent lorsque ces b-o#- bines sont reliées aux bornes de sortie d'un équipement radio-récepteur ou appareil ana logue.
<U>Dans</U> les entrefers séparant les pôles<B><I>Ni,</I></B> N:#. et 8-1, <B><I> & </I></B> est disposée -une armature<B>16</B> comprenantdeux blocs magnétiques<B>17</B> et<B>18</B> constitués, par exemple, par des barres Gu bandes d'acier au silicium ou matière analo gue, un de ces blocs étant placé près des pôles <B><I>N, 8,</I></B> et l'autre près des pâles<B>N2,</B> 8,. Les blocs<B>17</B> et<B>18</B> deTarmature sont<B>disposés,</B> par rapport aux susdits pôles,
clé façon a faire saillie partiellement au delà des faces de ces pôles clé<B>1 a</B> manière représentée. Les dits blocs sont reliés entre eux par des bar res non magnétiques<B>19</B> en matière de, grande résistance telle que -,le maillechort, le ni- chrome, etc., qui sont prolongées au,delà des blocs<B>17</B> et<B>18</B> pour constituer -les supports <B>19'</B> de l'armature ainsi constituée.
Les, sail lies<B>19'</B> sont reliées<B>à</B> leurs extrémités'-à. des ressorts -20 et 21 qui sont fixés<B>à</B> leurs extré- imités opposées aux pièces polaires<B>13</B> et. 12, respectivement, par des vis 21'.
Ces ressorts sont préf6rablement; faits clé métal en feuille léger tel que le duralumin et sont munis- de rebords raidisseurs latéraux, mais ces rebords ne s'étendent pas jusqu'aux extrémités -clés ressorts afin que ces deTniers puissent fléchir librement<B>à</B> cet endroit, le rôle idesdits rebords étant d'empêcher les ressorts -de vibrer indé pendamment et -d'une manière audible.
Une Que de commande 22 est -reliée par une clé ses extrémités<B>à</B> l'armature<B>16</B> et par -son autre extrémité<B>à</B> un -diaphragme<B>23,</B> préfé- rablement #du type conique habituel.
Comme représenté dans la, fig. <B>6,</B> l'arma ture<B>16</B> peut avantageusement être établie d'une seule pièce matricée en matière magné tique convenable, les barres<B>19</B> étant faites aussi minces<B>-</B>que possible de façon<B>à</B> consti tuer des connexions de grande résistance entre les barres magnétiques<B>17</B> et<B>18.</B> De môme, la tige 4e commande<B>22</B> et les prolongements <B>19'</B> peuvent être faits d'une seule pièce ma tricée, ce qui permet de diminuer considéra blement le prix de revient.
On voit que les éléments<B>17</B> et<B>18</B> de mature sont indépendants l'un de l'autre au point de vue magnétique, c'est-à-dire qu'il n'existe entre eux aucun chemin permettant <B>1 a</B> passage d'un flux appréciable. Le flux engendré entre les pôles<B>Ni</B> et<B>S,</B> passe di rectement<B>à</B> travers l'entrefer qui les sépare et -transversalement<B>à</B> travers la barre<B>17</B> et le flux engendré entre N, et<B>S,</B> passe trans- ver,salement à-travers la barre<B>18.</B> Par con séquent,
les enroulements prévus de paxt et d'autre #d#e l'armature sont accouplés magné- tiquement a-Li lieu d'être isolés magnétique- ment l'un de l'autre,
comme ce serait le cas si l'armature entière était un conducteur ma gnétique ou #si les éléments<B>17</B> et<B>18</B> étaient reliés entreeux magnétiquement. <B>-</B> On<U>supposera</U> que -le flux normal de l'ai mant en fer<B>à.</B> cheval<B>10</B> passe dans le sens des flèches pointillées ide fig. <B>1</B> et qu'un cou- raut passe dans les bobines 14 et<B>15</B> en sens tel qu'il induit,des lignes de force dont le -sens est celui clés flèches en trait plein et qui s'ajjou-# tentau flux entre les pôles<I>Y,
et</I><B>S,</B> en aug mentant par suite ce flux, tandis qu'elles sont opposées au flux normal passant entre les- pôles _N, et 8, et diminuent par suite ce flux. Par conséquent, hi, <B>barre 17</B> et l'arma- tuTe <B>16</B> sont attirées vers la gaucliede fig. <B>1.</B> L'amplitude du mouvement de la barre<B>17</B> est évidemment proportionnelle<B>à</B> l'intensité des -effets électromagnétiques produits par le passage du courant dans les bobines 14 et <B>15.-</B> Inversement,
- si le courant passant & ns les bobines 14 et<B>15</B> change,de sens, le<B>flux</B> augmentera du pôle<B>N,.</B> au Pôle 82 et dimi- nuer-a entre les pôles<B><I>N,</I></B> et<B> & </B> de sorte que l'armature<B>16</B> sera attirée vers la,droite par les pôles<B><I>N,</I></B> et<B>S,</B> <B>-</B> On diminue la fuite de flux qui retardé le mouvement de l'armature en biseautant les angles externes des quatre pôles, comme re présenté dans la fig. <B>1,</B> de -façon que les piè- ces polaires possèdent, dans le sens du =11- vement de l'armature,
sensiblement la- même largeur que les barres<B>17</B> et<B>18.</B> Il est pré férable que ces barres soient aussi larges que les faces polaires. Ce transfert et cette appli cation efficaces du flux de travail permet tent de faire usage d'un aimant permanent simple. Fig. <B>3</B> représente une forme d'exécution <B>du</B> -dispositif comportant<B>un</B> champ inducteur excité électriquement. Dans cette variante, le noyau de l'électro-aimant est feuilleté, ce noyau étant composé de deux pièces analo gues 24 et 24l' fixées entre elles par un-rivet <B><U>25</U></B> ou un organe équivalent, de façon que les pièces polaires soient maintenues rigidement <B>à</B> un certain écartement l'une de l'autre.
Le champ magnétique entre les pôles N,,, <B>8,</B> et <B><I>N,,</I></B> S-, est induit par le passage,d'un co-urant coneant dans Penroulement inducteur<B>26</B> monté sur le noyau 24, 24'. L'armature<B>16</B> est montée dans Pentrefer sépa.rant les pôles de la même façon que celle décrite au Sujet de fig. <B>1,</B> excepté que les ressorts de suspen sion 20 et 21 sont fixés<B>à</B> deus supports<B>27</B> et<B>28</B> qui sont eux-mêmes fixés aux éléments 24 et 9-4', respectivement.
Les chemins par courus par les flux sont les mêmes que -dans la fig. <B>1,</B> mais les pièces polaires et les<B>élé-</B> ments<B>de</B> l'armature sont conformés -dune façon qui contribue encore<B>-à,</B> diminuer Fac tion- du flux de fuite.<B>-</B> Ceci s'obtient- en augmentant -la longueur du chemin que le flux7 de fuite décrirait normalement, cA,- qui diminue soli intensité.
Fig. 4 et<B>5</B> représentent deux formes d',exééutic,n comportant un nombre de, pôles supérieur<B>à</B> deux -de chaque côté de l'arma ture. Les pièces polaires feuilletées 1.2 et<B>13</B> sont fixées aux extrémités d'un aimant en fer<B>à</B> cheval<B>10</B> par ides-boulons <B>Il</B> et pré sentent 4cs -encoches constituant deux grou pes opposés de quatre pôles chacun désignés respectivement par<I>Y,<B>N,</B></I> N#,, <I>Y,</I> et<B> & <I>S,</I></B> <B>S,</B> S4- Des bobines<B>27</B> sont montées sur les pôles<B><I>N</I></B> et -des bobines<B>28</B> sur les pôles<B>8,
</B> le sens de l'enroulementde ces bobines étant-tel q-dil augmente le flux passant dans les qua tre pâles<B>de</B> gauche et diminue celui passant élans les quatre pôles de droite, et récipro quement.
Lorsque le flux passant par les chemins N,-S, <I>et</I> N4-S4 augmente et que <B>le flux</B> passant par les chemins N,-S, et N2-8, #diminue, l'armature se meut de gau che<B>à</B> droite, les barres<B>31</B> et<B>32</B> étant dis posées, par rapport aux pôles, de telle ma nière qu'elles sont attirées vers la position dans laquelle elles coïncident avec les pôles N#,-k% <I>et</I> N4-S4 par suite de l'augmenta tion du flux, pendant que les barres<B>29</B> et<B>30</B> S'éloignent,des pôles N,--S,
<I>et</I> N,--S2. Bien entendu, Finverse a lieu lorsque le flux pas sant par les chemins N,-S, <I>et</I> N,-S, au- mente -et que le flux passant par les chemins NI-SI <I>et</I> Nk'-#, diminue, ce qui détermine le mouvement & l'armature vers la gauche.
Dans la fig. <B>5,</B> les bobines<B>33</B> et 34 sont reliées et disposées sur leurs pôles respectifs <B><I>N</I></B> et<B>-8</B> de telle sorte que le flux passant par tes chemins N,-S, <I>et</I> NI--'#4 augmente pen- élant que -le flux passant par les chemins N-1-S, <I>et</I> N,S, diminue, de la manière indiquée par les flèches, et réciproquement.
Lorsque les barres<B>35, 36, 37</B> et<B>38</B> de Par- mature sont ainsi disposées les unes par rap port aux autres et par rapport aux pôles, la variation du courant passant dans les bobines provoque un mouvement alternat-if de l'ar mature.
Au lieu de monter des bobines sur les pièces polaires de l'aimant inducteur pour modifier la distribution du flux dans les pôles inducteurs, des bobines peuvent être associées<B>à</B> l'arinature. Ceci est représenté dans les fig. <B>7</B> et<B>8</B> dans lesquelles les<U>piè-</U> ces polaires 12' et<B>13'</B> correspondent aux pie- ces polaires<B>1.2</B> et<B>13</B> de fi.g. <B>1,</B> mais ne sont pas. munies de bobines. Les bobines sont montées sur les barres<B>17'</B> et<B>18'</B> de l'arma ture et sont représentées en 14' et<B>15',</B> res pectivement.
Les barres de l'armature sont sensiblement indépendantes, au point de vue magnétique. commedans les dispositions pré- eédemment décrites, mais sont unies méca niquement,<B>à,</B> l'aide de tiges ou barre,-<B>39.</B> Deux de ces tiges sont reliées,<B>à</B> l'une des extrémités de l'armature,<B>à</B> des ressorts 20' correspondant au ressort<B>20</B> de fig. <B>1,</B> et les deux autres sont reliées,<B>à</B> l'autre extrémité de l'armaLure,
<B>à</B> -clos ressorts 2l' correspondant au ressort<B>21</B> de fig. <B>1.</B> Les bobines 14' et <B>là'</B> sont enroulées -dans des sens tels que. lors u'elles sont -ex-citées, le flux passiant en tre les pôles situés<B>à</B> l'une des -extrémités de l'armature augmente, tandis que celui pas sant entre les pôles situés<B>à</B> l'autre extré mité diminue, et réciproquement.<B>Il</B> en ré sulte un mouvement alterna-tif de l'armature lorsque les bobines 14' et <B>15'</B> sont excitées par un courant- variable.<B>-</B> L'application d'une armature divisée,
c'est-à-dire #d'une armature qiii, au point de vue magnétique, est discontinue d'un entre- fer <B>à</B> Ventrefer adjacent, comme dans toutes les dispositions précédemment -décrites, assure un rendement plus grand et -une meilleure reproduction -des fréquences hautes et basses, -mais il<B>y</B> a lieu de considérer la raideur ma gnétique de l'armature en question. Fig. <B>9</B> <B>à</B> 24 expliquent la raison de cet état et son remède.
Si l'on donne<B>à</B> l'armature une lo-n- gueur effective égale<B>à</B> la distance séparant les centres réels (les faces polaires conformé ment<B>à</B> la pratique courante et camme, re présenté dans la fig. <B>9, la</B> raideur magnéti que de l'armature, c'est-à-dire l'effort ten dant<B>à</B> ramener l'armature<B>à</B> sa, position cén- trale, est beaucoup plus grande que celle<B>à</B> laquelle on devrait s'attendre.
La raison de cette anomalie ressort de la comparaison du flux entre les pôles situés<B>à</B> l'une des extré mités de l'armature avec le flux entre les pôles situés<B>à</B> l'a-Litre extrémité de l'armature pour diverses positions de Parmalure. On supposera que l'armature de fig. <B>9</B> a<B>été</B> ame née<B>à</B> la position de fig. <B>10</B> dans laquelle la face ext rne de la barre<B>17</B> coïncide avec les bords externes -des pôles JY, et<B>Si.</B> En pre nant cette position comme point de départ,,
on considérera les changements de flux qui ont lieu entre les pôles<B><I>Ni</I></B> et 8, pendant que l'armature effectue, une. icourse entière vers la -droite jusqu'à la position de lig. <B>Il</B> dans laquelle la face externe de la barre<B>18</B> coïn cide avec les bords externes des pôles<B><I>N,</I></B><I> et</I> 82, puis on con-sidérera les changements de flux qui ont- lieu entre les pôles N# et<B>8,</B> pour ce même mouvement!de l'armature.
Dans <B>la</B> discussion qui suit, on ne considérera que les changements -de flux qui. sont dus a-Li mouvement de larmature, parce qu'on étudie <B>la</B> raideur magnétique<B>de</B> l'armature résul tant des changements de flux dus entière ment au mouvement de Parmature indépen- da,mmeni- de la, force produisant le mauve- ment.
Dans la fig. 12, la position de départde la barre<B>17</B> est représentée par des traits pleins et sa position finale est représentée en pointillé. Le 4éplaceinent est représenté par les lignes verticales x<I>et</I><B>y,</B> les changements <B>de</B> flux qui ont lieu entre les pôles Ni et<B>Si</B> pendant que la barre<B>17</B> se ment de l'une<B>à</B> l'autre de ces positions sont représentés gra phiquement par la courbe a, dont les abscis ses représentent le déplacement de la barre et les ordonnées le flux passant -dans Pentre- fer. Au commencement du déplacement,
c'est- à-dire lorsque la barre<B>17</B> occupe la, position marquée en trait plein, le flux est maximum, ce qui est représenté par le point g" de la courbe.<B>A</B> mesure que la barre<B>17</B> se meut, vers la droite, le flux diminue graduellement.
On a trouvé que ce flux décroissant varie suivant, la courbe représentée.<B>A</B> la fin du déplacement, c'est-à-dire lorsque la barre<B>17</B> occupe la position en pointillé de# fig. 12, le flux est représenté par le point h17 de la courbe.<B>Il y</B> a lieu de noter que si la barre <B>17</B> continuait soli mouvement vers la droite, le flux continuerait<B>à</B> diminuer, cest-à-dire que la courbe continuerait<B>à</B> sabaisser vers la valeur zéro,
comme indiqué par la partie de courbe représentée en pointillé<B>à</B> droite de la ligne<B>y.</B> Le point h" est -situé sur une partie relativement abrupte de la courbe et <B>à</B> quelque distance au-dessus du prolonge ment de droite, plus aplati, de la courbe. En d'autres -termes, le flux est maximum lors que la barre<B>17</B> occupe -sa position mar quée en trait plein, mais il-n'a-pae atteint un<B>-</B> minimum correspondant lorsque cette, barre occupe sa position marquée en traits pointillés.
Il faudrait que la barre<B>17</B> soit déplacée id'une distance plus grande vers-ha droite pour que le point h\ vienne occuper sur la partie inférieure de la courbe une po sition comparable<B>à</B> celle occupée par le point <B>9" à</B> la partie supérieure de la courbe.
On ,% trouvé par des expériences que<B>la</B> forme de la courbe a est telle que si le point h\ occu pait une position plus basse sur la courbe, par exemple la position H", la courbe com prise entre les points<B>g\</B> et LI" serait<B>à,</B> peu de chose près une des moitiés symétriques d'une courbe sensiblement sinusoïdale, savoir la partie de cette courbe qui va du point'mé- dian #d'un -sommet positif au moins médian du sommet négatif suivant.
Toutefois, lors que le point h\ est situé sur une partie rela tivement abrupte -de la courbe a comme dans la fig. 12, cette courbe,. si elle est sinusoïdale entre les points g" <I>et</I> h", n'est pas composée de deux parties symétriques entre ces points. La raison pour laquelle la valeur (représentée par le point h\) que possède le flux lorsque la barre<B>17</B> occupe la position marquée en pointillé dans la fig. 12 n'est pas plus voi sine de zéro est -due<B>à</B> la présence d'un flux de fuite au,de frange sensible, comme repré senté dans la fig. <B>Il</B> qui montre que le flux continuerait<B>à</B> diminuer notablement si la.
barre<B>17</B> continuait son mouvement vers- la droite. Ceciest mis en évidence par la êom- paraison de la représentation<B>du</B> flux<B>de,</B> fig. <B>11</B> avec celle du flux de fig. <B>18</B> dans<B>1</B> a- quelle une barre d'armature analogue est<B>dé-</B> placée -d'une distance plus grande vers la droite.
<B>.</B> On considérera maintenant les change ments de flux qui ont lieu entre les pôles si <I>tués</I><B>à</B> l'autre extrémité de larmature peu- dant le même déplacement. Lorsque l'arma ture commence ce déplacement, la barre<B>18</B> de l'armature occupe la position marquée en trait -plein dans la fig. <B>13,</B> tandis que,<B>à</B> la fin de ce mouvement, elle occupe la position marquée en pointillé.
Pendant ce mouve ment, le flux traversant la barre<B>18</B> varie de la même façon que le flux variait en ce qui concerne la barre<B>17,</B> mais en sens inverse, comme il ressort de<B>la</B> courbe<B>b</B> de fig. <B>13.</B> Le point<B>h\</B> de la courbe représente le flux au commencement de la course de la barre <B>18</B> et est situé un peu plus haut que le pro longement de gauche, représenté en pointillé et plus aplati, de la courbe.
En d'autres termes, au moment où la barre<B>18</B> commence son mouvement vers la droite, son flux est notablement supérieur<B>à</B> zéro pour la même raison que le flux qui passe<B>à</B> l'autre extré mité, de l'armature est notablement supérieur <B>à</B> zéro au moment où la barre,<B>17</B> atteint la position marquée en traits pointillés dans la fie,. 12.
Si l'on superpose maintenant les courbe- a et<B>b</B> comme représenté dans la fi-.<B>11,</B> on voit que pendant que l'arma.ture se déplace de sa position de gauche extrême vers la droite et se rapproche de sa position centrale, le taux d'accroissement du flux passant entre les pôles situés<B>à</B> l'extrémité de droite de l'armature est plus grand que le taux de di minution du flux passant entre les pôles si tués<B>à</B> l'extrémité<B>de</B> gauche de cette arma ture, de sorte que les courbes a et<B>b</B> s'inter- sectent en un point situé considérablement au-dessus -de la ligne i représentant le flux moyen.
Lorsque l'armature a dépassé sa po sition centrale au cours de son mouvement Ners la -droite, le taux d'accroissement du flux passant- entre les pôles sitLié-s <B>à</B> l'extrémitfl, de droite de l'armature est plus petit que<B>le</B> taux de diminution du flux passant entre les pôles situés<B>à</B> l'extrémité de gauche de cette armature.
Pour produire un état d'équilibre, c'est-à-dire pour qu'il n'existe aucune foree de rappel aussi bien dans un sens que dans Pautre, il faut que le flux passant entre les pôles situés<B>à</B> l'une des extrémités de l'arma ture au-mente sensiblement au même taux qu'il diminue entre les pôles situés<B>à</B> l'autre extrémité de l'armature, et réciproquement.
En d'autres termes,<B>il</B> convient que le flux total passant aux deux extrémités de l'arma ture soit toujours constant, mais ceci n'est pas vrai lorsque les conditions sont celles qui -viennent d'Ure, décrites, parce que si l'on ajoute les courbes a et<B>b,</B> on obtient une courbe telle que celle représentée en a+.b dans<B>la</B> fig. <B>1.5.</B> Cette -courbe montre que, pour la position centrale de Parmature, <B>le</B> flux total est plus grand que polir toute autre position de cette armature.
Comme Parmature- tend <B>à</B> se mouvoir vers une position -dans la quelle elle est traversée par le maximum de flux, il est évident qu'elle aura toujours ten dance<B>à</B> revenir<B>à</B> sa position centrale de fig. <B>9</B> chaque fois qu'elle aura été déplacée dans l'un, ou. Fautre,des sens<B>à</B> partir de cette position.
Si la courbe a<B>+ b</B> était droite, c#ést#à-,dire si le flux total restait constant, ou en d'autres termes si le flux passant entre les-pôles situés<B>à</B> l'une des extrémités de Par- mahire augmentait dans la même proportion qu'il ïdiminue entre les -pôles situés<B>à</B> l'autre extrémité, -et inversement, Parmature ten drait<B><U>à</U></B> rester,dans <B>la</B> position<B>à,</B> laquelle elle a été amenée, et il n'existerait aucun effort de centrage.
On peut réaliser cette condition en diminuant la longueur effective de, Parmà- ture de façon que ses extrémités soient plus déportées vers l'intérieur par rapport aux faces polaires. La mesure dans laquelle il convient de raccourcir Parmature et l'effet -de <B>ce</B> raccourcissement sur le fonctionnement du dispositif seront expliqués ci-après, mais on supposera<U>que,</U> -dans la fig. <B>16,</B> l'aimature 17'-18' a été raccourcie -dans la mesure co-r- recte pour réduire<B>la,</B> raideur magnétique<B>à</B> zéro.
Fig. <B>17 à,</B> 22 correspondent aux fig- <B>10</B> <B>à 15,</B> respectivement, et- représentent les va riations auxquelles oont soumis les flux lors- qué l'armature raccourcie 17'-18' de fig. <B>16</B> est déplacée de -la même façon, c'est-à-dire lorsque Parmature part -d'une position dans laquelle la face externe de la barre<B>17'</B> coin- cide avec, les bords externes des pôles N,# et S,
<U>(comme</U> représenté dans<B>la</B> fig. <B>17)</B> et vient occuper une position dans laquellé--la face externe clé la barre<B>18'</B> coïncide avec les bords externes clés pôles N2. et 8--, (comme représenté dans la fig. 18)# Il ressort de fig. <B>19</B> que lorsque<B>là,</B> barre<B>17'</B> commence<B>à</B> se mouvoir -vers la droite, le-flux est maxi- mum, comme représenté par le, point<B>g\</B> de la courbe a'.
Toutefois, lorsque cette barre atteint l'extrémité -de sa course,<B>-</B> comme re présenté par les lignes pointillées de fig. <B>19,</B> elle a été -déplacée & la,,distance x'-Y' au lieu de la distance x-y dont elle, avait<B><I>â6</I></B> déplacée précédemment, et la valeur -que<B>pos-</B> sède<B>le -</B> flux- -dans la position -de droite -do la barre<B>17'</B> est représentée par le point h\ de lacourbe. Comme lacourbea' estpluslongue que la courbe<B>à'</B> de fig. 12,
le point<B>_W\</B> sera situé plus bas sur cet-te courbe que ne l'était le point h\ dans la fig. 12. De même,<U>en,</U> ce qui concerne les variations du flux pas sant entre les pôles situés<B>à</B> lautre extrémité clé l'aXmature, le point<I>W\</I> (fig. 20)
sera si- tué plus bas sur la courbe<B>b'</B> que ne l'était le point le" #sur la courbe<B>b</B> de fig. <B>13.</B> Si l'on superpose maintenant<B>1</B> es courbes d- et b' comme représenté dans la fig. 21, on cons tate qu'elles s'intersectent sur la ligne<B>2</B> représentant la moyenne clés flux et qu%lles sont complètement- symétriques par rapport <B>à</B> cette ligne.
Ceci est<B>dû</B> au fait que l'a- baissément des points<B>h\</B><I>et</I> lill, des fig. 12 et<B>13</B> aux Points<B>h\</B> et h\ des f4g. <B>19</B> et 2'0 a pour effet que cliaque courbe comprise entre les limites du déplacement -est une partie d'une sinuosoide composée de deux moitiés sensiblement symétriques, savoir la partie qui va -du point médian d'une pointe positive de la sinusoïde au point médian de la pointe négative suivante.
Lorsqu'on superpose deux éléments de courbe sinus6i- dale de phàses# opposées de ce genre, on constate qii7ils sont entièrement symétriques. <B>La</B> somme,des courbes<B>d</B> et<B>b'</B> est'une ligne a' + <B>b',</B> qui est sensiblement droite, comme représenté dans la fig. 22.
Le flux passant entre les pôles<B>à</B> l'une des extrémités<B>dé</B> Parmature augmente sensiblement au même taux que celui auquel le flux diminue entre les pôles situés<B>à</B> l'autre -extrémité de cette armature d'une extrémité<B>à</B> l'autre -de la course, et réciproquement-, et le flux total reste sensiblement constant. Quelle que soit la position que l'armature est susceptible d'occuper, _iL n'existe aucune autre position où le flux total serait plus grand, de sorte C que l'armature n'a aucune tendance<B>à,</B> re venir<B>à</B> une position centrales ni<B>à</B> aucune autre position.
Si l'armature était déplacée de distances plus grandes que la distance x'-Y <B>r ,</B> les courbes ne seraient pas complètement symé triques d'un bout<B>à</B> l'au-bre et leur soTnTn ne serait pas une ligne -droite de l'extrémité <B>à</B> autre, mais le moteur est établi pour que le, mouvement maximum de Parmature soit compris entre la position<B>-de</B> fig. <B>17</B> et celle de filg. <B>18,</B> de sorte qu'on peut négliger les parties des courbes situées<B>à</B> l'extérieur des lignes c' et<B>y'</B> dans<B>la</B> fii. 21.
Il est évident que dan<B>*</B> s le cas où Parmature seraitdéplacée de distances plus petites que x-y, par exemple clé la ligne x" <B>à</B> la ligne<B>Y"</B> (fig. <B>21),</B> les courbes -seraient encore sinusoïdales (,,t -disposées symétriquement et leur somme serait une ligne -droite, de sorte, que la ten dance au rappel de Parmature vers une po,si- tion (le centrage serait encore nulle.
On voit maintenant qu'il est nécessaire, pour réaliser les conditions grâce auxquelles les points h\ et h" descendent<B>à</B> leurs nou velles positions<B>P'</B><I>et</I> h" sur les courbes, que la longueur effective de l'armature de fig. <B>9,</B> soit diminuée dans une mesure propre <B>-à</B> augmenter la course maximum de la -dis tance x-y <B>à</B> la distance x'--y. Si cette dis tance est représentée par di c]iac#une,
des ex trémités de l'armature de fig. <B>9</B> devra être raccourcie d'une distance
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comme repré senté dans la fig. <B>16.</B> Ceci a pour effet de déplacer chacune des extrémités<B>de</B> l'arma;
ture vers l'intérieur par rapport aux faces poltii- res correspondantes -d'une distance telle que lorsqu'une des extrémités clé l'armature s'é- Ioigne, -des faces polaires correspondantes, le flux diminue plus rapidement-et atteint fi- na,lemen-t un poiiit plus -bas de -sa courbe que si la longueur effective -de l'armatLire# était plus grande.
On remarquera que si la -lon gueur totale de Parmature était diminuée d'une quantifé plus grande que<B>d,</B> les points h" et h\ viendraient occuper une position encore plus basse sur leurs courbes respec tives, et la superposition des courbes des flux montrerait qu'il existe un état dissymétri que comme -dans la fig. 14, mais les courbes s intersecteraient au-dessous de la ligne de flux moyenne i. La somme de ces deux courbes serait une courbe tournant sa con vexité vers le bas au lieu -d'une courbe tour nant sa convexité vers le haut comme dans la fig. <B>15.</B> Par conséquent,
une armature de ce genre aurait tendance a revenir<B>à</B> Punc ou l'autre #de ses positions extrêmes plutôt qu'à revenir<B>à</B> une position centrale, et l'armaturp posséderait une certaine raideur magnétique négative. Il est donc préférable de raccour cir l'armature #de la distance<B>d.</B> et pas da vantage, afin que la raideur magnétique soit approximativement nulle.
La relation entre l'armature et les faces polaires est variable et le résultat -désiré peut .être obtenu en augmentant la distance qui sépare une des paires de faces polaires de, l'autre au lieu de diminuer la lo#ngueur <B>to-</B> tale de l'armature.
Fig. <B>23</B> représente une variante dans la quelle on diminue<B>le</B> flux de frange allant de chaque paire de faces polaires<B>à</B> l'extré,- mité en retrait<B>de</B> Parmature dans une dis- p osi ition telle que celle de fig. <B>9</B> en biseau- tant les angl-es internes des
pièces polaires comme indiqué en 40. Ceci constitue une sorte de compromis entre un état dans lequel les angles ne sont pas biseautés (comme dans la fig. <B>9)</B> et un état dans lequel la distance entre les deux paires de faces polaires est augmentée, parce que le fait d'augmenter la distance entre les -deux paires de faces po laires est presque équivalent au fait<B>de</B> bi seauter les angles internes suivant un angle aigu tel que- les parties internes des pièces polaires sont pour ainsi dire supprimées.
Il est évident que les barres<B>17</B> et<B>18</B> de l'armature peuvent déborder sur les parties externes des; faces polaires plutôt que sur les parties internes, comme représenté dans la, fig. 24. Un accroissement du flux entre les pôles<B><I>N,</I></B><I> et</I> S, accompagné d'une diminution du -flux- entre les pôles N#, et 82<B>-</B> aura Pour effet<B>de</B> déplacer 1'wm-ature vers la droite. et -vice-versa.
Pour diminuer le rappel ma gnétique ou effort -de centrage dans une<B>-</B> ar mature de ce type, il convient que la lon gueur effective -de Parmature, c'est-à-dire la ,distance qui sépare les faces internes des barres<B>17</B> et<B>18</B> soit augmentée,<B>de</B> la qlian- fité <B>d</B> ou, en -d'autres termes, que chaque face interne des barres<B>17</B> et<B>18</B> soit,déplacée vers l'extérieur d'une distance<B>-
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</B> pour compen ser l'action<B>de</B> frange du flux par rapport aux extrémités en retrait des barres de Par- mature.
On voit maintenant qu'on peut diminuer ou supprimer la raideur ou effort de cen trage magnétique<B>de</B> Parmature <B>-</B> d'un moteur du genre,décrit en adoptant<B>la</B> relation con venable entre<B>la</B> longlieur effective de Par- mature et les faces polaires.
Suivant un autre aspect de l'invention, la longueur ef fective totale- de l'armature est soit diminuée, soit augmentée- .(diminu6e, dans<B>le</B> cas de l'a imature -du type<B>- de</B> fig. <B>- 9</B> et augmentée, 'dans le cas de l'armature du type, de fig. 24) pour compenser le- flux de frange.
Suivant un troisième aspect, on augmente ou climi- nue la distance entre les deux paires de-fa- ces polaires-pax rapport<B>à</B> la longueur effec tive de l'armature -ou on modifie la construc tion des faces polaires pour réaliser le-même résultat--.
L'effetdes variations de réluctance qui se produisent sur- chaque chemin entrd les faces polaires oppasées <B>sous</B> l'influence des variations de perméabilité -de la subs tance dont<U>est</U> faite Parmature <B>a</B> été -négligé parce qu'il lest considéré comme peu imp & r- tant mais, dans la pratique, on pourra ka- blir des courbes tenant compte de ces varia tions<B>de</B> perméabilité, si on le àdésire.
En adoptant -un compromis convenable- entTe les conditions qui assurent l'effort de centrage de l'armature et celles qui le sup priment, on peut faire en sorte que l'arma ture du moteur conserve tout- degré désira d'effort de centrage de telle sorte qu'elle ait constamment- une faible tendance<B>à</B> revenir<B>à</B> sa position centrale.
Par exemplei si la ]on- gueur totale -de l'aTmatuj7#e 1V#-l8' <B>de</B> fig. <B>18</B> était un peu plus grande que -celle représe.ntée_#da,ns cette figure, l'armature se rait soumise<B>à lin</B> faible effort de centrage et la courbe a'<B><I>+</I></B> b' de fig. <B>22</B> serait convexe vers le haut quoique<B>à</B> un degré plus faible que la courbe caractéristique a<B>+</B> b de fi-,.
La raison pour laquelle le présent typ(t de dispositif est #si critique en ce <U>qui</U> con cerne la longueur effective relative de l'ar mature est due<B>-</B>,bu lait qu'on considère<B>le</B> flux<U>de</U> frange en comparaison avec<B>le</B> flux direct. Lorsquun dispositif du présent type est appliqué<B>à</B> la co-mmanded'un diaphragme conique<B>à</B> action directe, il faut le construire de-façon <B>à</B> assurer le<U>maximum</U> -damplitude de mouvement du diaphragme, qui a, lieu<B>à</B> la fréquence de travail la, plus basse.
Dans <B>la</B> pratique, il la-ut actuellement une ampli tude de<B>0,8</B> m-m environ. Ceci est -usuel dans les haut-parleurs électrodynamiques travail lant<B>à</B> un e grande intensité et a lieu aux<U>fré-</U> quences -voisines<B>de</B> 40<B>à</B> 100_ -cycles. Dans un dispositif<U>du</U> présent type, si larmature- devait posséder une amplitude,ae <B>0,8</B> m-m, il faudrait que les faces polaires aient environ <B>1,6</B> minde largeur.
De plus, il nest pas pos sible -de réduire la longueur de Pentrefer <B>à</B> une valeur plus faible que un a trois dixièmes de millimètre. _Veffet que le illix de frange exerce sur le<B>f</B> onctionnement du dispositif dans ces conditions sera plus -ap parent si on le coinpare avef,,
les conditions qui interviennent dans un moteur usuel du type rotatif appliqué aux fréquences usuel les et -dans lequel la construction- de l'arma ture et de l'in'élucteur est -telle que-<B>le</B> flux de frange ne constitue qu'un faible pouxcen- tage du flux direct. Le<B>-flux</B> de frange pré sente une importance moindre dams les<B>mo-</B> teurs ayant des faces polaires plus-larges, et si la face polaire était assez large par rap-_ port aux autres conditions, 11,effet du flux-ae frange pourrait être entièrement négligé.
On a trouvé que des ressorts du type Te- présenté en 20 et 21 sont éminemment ap- propriés au montage-,de l'armature parce que chaque ressort relie l'armature<B>à</B> un support situé entièrement d'un seul côté de l'arma ture.
L'action est analogue au principe des ressorts de suspension du type cantilever, et le mouvement de l'armature est beaucoup plus libre que -si cette armature était mon- tée,-par exemple,<B>à</B> l'aide de -ressorts s'éten dant chacun de part et d'àutre de l'armature, supportés rigidement<B>à</B> leurs extrémités et reliés en quelque point de leur longueur a Parmature. Dans un montage de ce genre, les ressorts sont soumis<B>à</B> une tension con sidérable le long de leurs rayons pendant les mouvements alternatifs de l'armature, ce qui diminue considérablement la; liberté de mon- vement clé l'armature.