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Transformateur de tension La présente invention concerne les transformateurs de tension utilisés dans des appareils électriques. Elle a pour objet un transformateur au moyen duquel une pluralité de tensions intermédiaires peuvent être obtenues à partir d'une tension donnée, les variations dans ces tensions intermédiaires pouvant être obtenues régulièrement et sans interruption d'une extrémité à l'autre du domaine de la tension principale. Le nouveau transformateur peut être de faible dimension et compact et il est par sa nature de haute précision, de sorte que la qualité de son fonctionnement ne dépend pas de procédés de fabrication pénibles et coûteux.
De plus, le transformateur peut être construit pour présenter un haut pouvoir de résolution, c'est-à-dire pour assurer un grand nombre de variations de la tension dans le domaine considéré. Il peut être utilisé en courant alternatif ou continu et, vu qu'il présente des avantages spéciaux avec le courant alternatif, une forme d'exécution de ce type sera décrite et représentée à titre d'exemple.
Les transformateurs utilisés communément jusqu'ici sont de deux types principaux, à savoir le potentiomètre et l'autotransformateur. Le potentiomètre est essentiellement une résistance présentant une pluralité de dérivations avec leurs contacts ou leurs bornes respectifs, et un bras de contact réglable pouvant s'engager avec les bornes. Une tension fixe de référence est appliquée à la résistance et la tension disponible entre la borne inférieure et le bras de contact est alors une fraction de la tension de référence égale au rapport Rl/R, où R est la résistance totale de la résistance et Rl la résistance entre la borne inférieure et le bras de contact.
Quand le potentiomètre est en fonction, Rl est fréquemment shuntée par une faible impédance, dans quel cas la relation établie entre les tensions peut ne pas être respectée, sauf si la résistance Rl est faible comparativement à la charge imposée par l'impédance. Il est ordinairement difficile cependant de rendre la résistance du potentiomètre suffisamment basse pour obtenir la condition désirée, parce que, par exemple, une résistance suffisamment basse permettrait le passage de courants désavantageusement élevés dans le dispositif, d'où il résulterait une perte de puissance à partir de la source de tension primaire.
De plus, le fil de résistance du potentiomètre est ordinairement enroulé en hélice et le bras de contact glisse d'une spire à la suivante et est en contact avec chaque spire en un point seulement. Si la résistance totale est abaissée, il est ordinairement nécessaire de réduire le nombre total de tours et ainsi de réduire le nombre de points avec lesquels le curseur de contact peut s'engager. Il s'ensuit que le potentiomètre présente un faible pouvoir
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de résolution et que les sauts de la tension de sortie peuvent être assez grands pour qu'il soit impossible de régler le dispositif afin qu'il donne une tension suffisamment proche de la tension désirée.
Un autotransformateur pour le réglage de la tension se présente ordinairement comme un enroulement en forme de tore d'une seule couche de fil sur un noyau magnétique annulaire, avec un contact mobile ou balai, qui tourne autour du centre du noyau et vient en contact successivement avec les spires de l'enroulement. Le balai peut avoir une largeur telle qu'il recouvre deux spires, et dans ce cas la matière constituant le balai doit présenter une résistance élevée de manière à éviter de forts courants quand le balai court-circuite deux spires en même temps.
Ce court-circuit des spires est avantageux en ce sens que lorsque le balai est déplacé le long de l'enroulement d'une spire à l'autre, il se produit une variation assez graduelle de la tension produite au balai, d'où il résulte que les variations de la tension de sortie sont adoucies relativement à celles qui se produiraient si le balai ne faisait contact qu'avec une spire seulement à la fois. Bien que ces dispositifs puissent être réglés pour les plus faibles variations de tension qui peuvent apparaître selon le nombre de spires de l'enroulement, ils n'ont pas ordinairement la douceur ou la caractéristique linéaire désirée dans certaines applications, comme par exemple les instruments à calculer analogiques. Ils sont intéressants cependant parce qu'ils peuvent présenter une impédance de sortie raisonnablement faible.
Le transformateur de tension faisant l'objet de l'invention comprenant une série de bornes à des potentiels différents et, entre ces bornes, des moyens de dérivation susceptibles d'être mis en circuit pour dériver des tensions intermédiaires réglables de manière continue, est caractérisé en ce que lesdits moyens de dérivation comprennent au moins trois résistances formant une boucle fermée et susceptibles d'être couplées successivement selon un cycle à des paires se succédant fonctionnellement de bornes fonc- tionnellement voisines de manière qu'il y ait constamment au moins une résistance branchée à deux bornes voisines, et en ce qu'il comprend un contact susceptible de glisser sur ladite résistance pour dériver lesdites tensions intermédiaires.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution du transformateur, objet de l'invention.
La fig. 1 est une élévation latérale d'une première forme d'exécution.
La fit. 2 est une vue en plan.
La fig. 3 est une coupe par la ligne 3-3 de la fig. 2.
Les fig. 4, 5 et 6 sont des coupes par les lignes 4-4, 5-5 et 6-6 respectivement de la fig. 3. Les fig. 7 à 14 sont des diagrammes montrant le fonctionnement de cette forme d'exécution. Les fig. 15 et 16 sont des schémas d'une seconde forme d'exécution.
La fig. 17 est un diagramme montrant la construction d'un autotransformateur que comprend cette seconde forme d'exécution.
La fig. 18 est un diagramme similaire à celui de la fig. 17, montrant une variante. Le transformateur représenté aux fig. 1 à 6 comprend un boîtier 20 fait d'une matière non magnétique et de forme générale cylindrique, présentant un bossage axial 21 dans lequel est logé un arbre 22. Cet arbre présente une partie élargie 23 qui repose sur la partie supérieure du bossage 21, et il est empêché de se déplacer latéralement par ladite partie élargie 23 et par un collier 24, ce dernier étant placé à l'extérieur du boîtier contre la surface de celui-ci et maintenu en position par une vis de serrage 25. A son extrémité inférieure, l'arbre porte un disque 26 dont la tranche est à rainures et qui permet de faire tourner l'arbre.
Le boîtier présente à sa partie supérieure une bride coaxiale 27 comportant une rainure interne formant un siège pour une roue dentée 28 à denture interne, faite de préférence d'une matière fibreuse. Une roue dentée 29,à denture externe, de préférence faite en une matière
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fibreuse, est logée dans l'ouverture de la roue 28, la roue 29 étant d'un diamètre inférieur et présentant moins de dents que la roue extérieure 28. La roue intérieure 29 présente une ouverture axiale qui reçoit une partie élargie 30 de l'arbre 22, cette partie étant excentrique relativement à l'arbre 22 et à la partie 23 de ce dernier.
Le pas diamétral des dents des deux roues 28 et 29 est le même, de sorte que les dents des deux roues peuvent engrener, et l'excentricité de la partie 30 est telle que lorsque l'arbre 22 tourne, certaines des dents de la roue interne 29 sont toujours en prise avec des dents de roue externe fixe 28, et que la roue interne 29 roule à l'intérieur de la roue externe 28.
Un autotransformateur 31 en forme de tore et comprenant comme à l'ordinaire un noyau et un enroulement repose sur une couche 32 d'une matière isolante dans le fond du boîtier, et en contact avec une matière isolante 33 recouvrant la paroi cylindrique du boîtier. L'enroulement de l'autotransformateur présente des prises en une pluralité de points et des conducteurs 34 s'étendent vers le haut à travers des ouvertures ménagées dans la roue dentée extérieure 28 et sont connectés à des bornes 35 placées à la face supérieure de la roue dentée. Il est prévu trente bornes 35 visibles aux fig. 4 et 5.
A ses extrémités, l'enroulement de l'auto- transformateur est muni d'une paire de bornes d'entrée 36a, 36b qui s'étendent à travers des ouvertures de la paroi cylindrique du boîtier 20 et sont montées dans un plateau 37 en matière isolante fixé à l'extérieur de la paroi du boîtier et fermant les ouvertures autour des bornes.
Un disque 38 de matière isolante repose sur la surface supérieure de la roue dentée interne 29 sur laquelle il est fixé par des vis 39. Le disque présente un canal périphérique dans sa surface supérieure, dans lequel sont logés trois rubans arqués 40 constitués par une feuille métallique, disposés bout à bout sans se toucher et présentant des languettes radiales 41 qui sont respectivement à 120 degrés les unes des autres et qui servent de contacts à balai pouvant s'engager avec les bornes 35 de l'autotransformateur. Une boite 42 en matière isolante, présentant une ouverture en son fond, est montée de manière à recouvrir la périphérie du disque 38 et les rubans arqués 40, et est fixée au disque par des vis 43.
Cette boîte contient un anneau 44 de matière isolante reposant contre sa paroi cylindrique, et un enroulement de potentiomètre 45 en fil fin est monté de manière à reposer sur la partie supérieure de l'anneau 44 et contre la surface interne de la paroi cylindrique de la boîte. L'enroulement est divisé en trois sections par des pinces de contact métalliques 46 qui sont fixées au fond de la boîte par des vis 47 et connectées par des conducteurs 47a aux rubans arqués 40 respectifs. Chaque pince de contact 46 présente une extrémité pointue 46a s'appuyant contre une spire de l'enroulement 45. Les sections de l'enroulement entre les pinces de contact constituent des éléments conducteurs d'impédance répartie.
L'arbre 22 présente à sa partie supérieure une section 48 qui s'étend dans un capuchon métallique 49 fixé sur l'arbre par des vis de serrage 50 et qui porte à son extrémité supérieure un second capuchon 51. Le capuchon 51 porte un plateau 52 à sa partie supérieure, et un disque 53 de matière isolante est monté sur le plateau 52. Un anneau 54 constitué d'une feuille métallique est fixé au disque 53 par des vis 55 et présente un prolongement radial 56 constituant un balai de contact qui engage les spires de l'enroulement 45. L'anneau 54 présente aussi une borne élastique 57 vers l'intérieur, qui engage une vis 58 formant l'une des bornes de sortie de l'instrument. La vis 58 est montée dans un plateau 59 formant le fond d'un couvercle 60 de l'instrument, ce plateau étant en matière isolante, de préférence en verre.
Le bord du couvercle présente une bride 61 qui est munie d'une rainure pour recevoir la périphérie de la roue dentée externe 28, et qui repose et est fixée sur la bride 27 du boîtier. Le transformateur de tension comprend ordinairement une butée de limitation du type ordinaire (non représentée), qui empêche de tourner l'arbre 22 continuellement dans un certain sens de plus d'un certain nombre de tours déterminé. Le nombre de tours que l'arbre peut faire dépend de la construction du dispositif. Dans l'instru-
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ment représenté, qui comporte trois languettes de contact 41, l'arbre doit être libre de tourner du nombre de tours nécessaire pour que chaque languette se déplace sur un tiers de la série circulaire de bornes 35, soit sur un arc de 120 degrés.
Comme on le verra plus loin, un tel mouvement d'une languette nécessite dix révolutions de l'arbre 22.
Quand le transformateur de tension est actionné par rotation du disque à rainures 26 dans un sens, l'arbre 22 tourne avec le disque et le contact à balai 56 fixé sur l'arbre se déplace sur la surface supérieure de l'enroulement de potentiomètre 45. Simultanément, la rotation de la partie élargie excentrique 30 de l'arbre déplace la roue dentée interne 29, et pendant ce mouvement les dents de cette roue sont successivement engagées avec les dents de la roue dentée externe 28. Il résulte de ce déplacement de la roue interne, quand ses dents engagent les dents de la roue externe fixe, que cette roue interne tourne sur son support 30 dans le sens opposé à celui de la rotation de l'arbre 22.
Pendant ce mouvement, la roue interne entraîne avec elle la boîte 42, l'enroulement de potentiomètre 45 monté dans la boîte et les languettes 41 prévues pour engager les bornes 35. Dans l'instrument représenté, chaque languette 41 se déplace d'une borne 35 à la borne adjacente de la série circulaire de bornes pendant la période dans laquelle l'arbre 22 fait une révolution complète et, comme il y a trente bornes 35, chaque languette avance de 12 degrés dans un sens quand l'arbre 22 tourne de 360 degrés dans le sens opposé. Par suite du mouvement de la roue interne décrit ci-dessus, chaque languette décrit une courbe hypocycloïdale relativement à un cercle concentrique à la série circulaire de bornes 35.
Dans son mouvement, chaque languette se déplace dans une direction générale radiale relativement à la série de bornes 35 et reste ainsi en contact avec une borne 35 durant la période pendant laquelle l'arbre 22 fait plus des deux tiers d'une révolution, après quoi la languette se déplace rapidement sur une trajectoire incurvée pendant le reste de la révolution de l'arbre et engage la borne suivante. Comme conséquence d'un tel mouvement des languettes, les aires des bornes engagées par les languettes n'ont pas besoin d'être aussi nettement définies que ce serait le cas par ailleurs.
Les détails des roues dentées interne et externe produisant l'action de commutation décrite ci-dessus peuvent varier selon la construction et sont déterminés par celle-ci. Ainsi, le diamètre de la roue externe est ordinairement restreint par les limitations imposées à la dimension générale du transformateur. Les deux roues dentées présentent des dents de la dimension appropriée et ont de préférence un nombre relativement grand de petites dents. Comme le pas diamétral des dents des deux roues est le même, la roue externe de plus grand diamètre présente le plus grand nombre de dents.
Les fig. 15 et 16 représentent schématiquement la seconde forme d'exécution du transformateur. A la fig. 15, l'enroulement de l'auto- transformateur 31 est indiqué en 31a. Il comprend les bornes d'entrée 36a et 36b et une dérivation toutes les trois spires de l'enroulement, ce qui fait six dérivations avec les bornes notées de 1 à 6. Le schéma montre également trois éléments d'impédance répartie, désignés par AB, BC et CA, qui correspondent aux sections de l'enroulement 45 entre les pinces 46. Les points A, B et C où les éléments sont connectés possèdent des contacts 41' correspondant aux contacts à balai 41 de la première forme d'exécution.
A la fig. 15, l'élément AB est connecté directement entre les bornes 1 et 2 de l'enroulement de l'autotransformateur et l'élément BC entre les bornes 2 et 3. L'élément CA est connecté en parallèle avec AB et BC. Un balai mobile 56', qui correspond au balai 56 de la première forme d'exécution est représenté comme se déplaçant le long de l'élément AB de A à B. Le balai est connecté à une borne de sortie 58' qui correspond à la vis 58 formant borne dans la première forme d'exécution et, dans le schéma, on voit une seconde borne de sortie 62 connectée à une extrémité de l'enroulement autotransformateur.
Dans le transformateur représenté à la fig. 1, l'une des bornes 36a ou 36b sert de seconde borne de sortie.
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Il est évident d'après la fig. 15 que lorsque les bornes 36a, 36b de l'autotransformateur sont connectées à une source de tension alternative, il se produit des chutes de tension successives d'une dérivation à la suivante le long de l'enroulement, et les chutes entre des dérivations adjacentes sont égales. En conséquence, la tension sur la borne 1 peut être considérée comme la tension de référence, et la tension sur la borne 2 diffère alors de la tension de référence d'une certaine valeur fixe, la tension sur la borne 3 diffère de la tension de référence de deux fois cette valeur fixe, etc.
Avec les éléments AB, BC et CA connectés comme représenté à la fig. 15, il se produit un changement de tension d'une fois cette valeur fixe le long de l'élément AB et, quand le contact 56' se déplace de A à B, la tension entre les bornes 58', 62 augmente jusqu'à ce que la tension soit égale à la tension de référence plus une fois la valeur fixe quand le contact 56' est au point B. Quand le contact atteint le point B et se déplace le long de l'élément BC, des moyens de commutation assurent la déconnexion du point A de la borne 1 et son déplacement en contact avec la borne 4. Le transformateur est alors dans la position représentée à la fig. 16, qui montre que le balai 56' voyage le long de l'élément BC vers le point C et que l'élément CA est connecté maintenant directement entre les bornes 3, 4.
En conséquence, quand le balai 56' passe par les points B ou C, il ne se produit aucune rupture de la tension disponible aux bornes 58', 62 et la tension entre ces bornes varie progressivement selon le mouvement du balai 56'.
On peut voir sur les fig. 15 et 16 que les trois éléments AB, BC et CA sont connectés par rotation entre les paires successives de bornes adjacentes le long de la série de bornes. On voit de même qu'un élément conducteur au moins est effectif à tout instant pour connecter une paire de bornes de l'autotransformateur et que le contact à balai 56' est toujours mobile le long de cet élément effectif.
Le diagramme de la fig. 17 montre l'enroulement 31a des fig. 15 et 16, enroulé sur un noyau magnétique annulaire 31b. L'enroulement est un conducteur continu progressant en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre et selon la surface d'un tore depuis la borne de référence 1, et les bornes successives 2, 3, etc. sont connectées toutes les trois spires autour du noyau et se trouvent ainsi à des intervalles de 120 degrés approximativement les unes par rapport aux autres.
Les spires du second passage du conducteur autour du noyau 31b sont disposées de manière que les bornes successives soient décalées par rapport aux bornes précédentes de la série. Ainsi, comme représenté à la fig. 17, il est prévu trois bornes 1, 2 et 3 sur le premier passage du conducteur autour du noyau, connectées toutes les trois spires, et trois nouvelles bornes 4, 5 et 6 sur le second passage du conducteur autour du noyau, connectées toutes les trois spires de ce second passage, les bornes 4, 5 et 6 se trouvant proches des bornes respectives 1, 2 et 3 mais décalées par rapport à celles-ci.
Dans le but de réduire la longueur des conducteurs à partir des dérivations de l'enroulement jusqu'aux bornes utilisées pour des buts de commutation, l'enroulement en forme de tore présente un pas déterminé de manière que chaque dérivation se trouve matériellement proche de sa borne. Il est évident que cette forme d'enroulement n'est pas nécessaire et que l'enroulement peut être disposé au hasard tant. que les dérivations sont prévues avec le nombre requis de tours entre elles. Le nombre de tours entre les dérivations doit être partout le même pour assurer un fonctionnement linéaire mais, si l'on désire un instrument non linéaire, il peut y avoir un nombre inégal de tours de l'enroulement entre les dérivations adjacentes.
On voit qu'il n'est pas nécessaire que l'autotransformateur ait la forme d'un tore, et il peut être constitué simplement par un enroulement sur une branche d'un noyau rectangulaire. Il est préférable que les bornes connectées aux dérivations de l'enroulement soient disposées en une série circulaire, puisque cela permet le fonctionnement rotatif des moyens de commutation.
A la fig. 17, les éléments conducteurs AB, BC et CA sont représentés comme étant connectés en une disposition circulaire et, aux extrémités connectées A, B et C des éléments,
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des contacts 41' sont prévus qui peuvent s'engager avec les bornes 1 à 6 de l'enroulement autotransformateur. Le contact 56', représenté par une flèche, peut s'engager avec les éléments conducteurs par rotation et il est représenté comme se déplaçant en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre le long de l'élément AB, dont les bornes sont connectées aux bornes 1, 2 de l'enroulement 31a.
Le mode de fonctionnement des moyens de commutation de la première forme d'exécution se déduit clairement des diagrammes 7 à 14, dans lesquels la roue dentée externe 28' (représentée comme une pièce annulaire) correspond à la roue dentée 28, et la roue dentée 29' (représentée comme un disque) à la roue 29. La roue externe 28' porte des bornes connectées aux dérivations de l'autotransformateur et il est entendu que dans un instrument réel, les bornes sont disposées en une série circulaire fermée sur toute l'étendue de la roue. Dans les diagrammes sont représentées six bornes 1 à 6 et une autre borne T.
La roue interne 29' porte les éléments conducteurs AB, BC et CA connectés en une série fermée et les extrémités de connexion des éléments sont prévues avec des contacts correspondant aux contacts 41 et indiqués par des flèches 41'. Le contact de balai 56' correspond au balai 56 et peut se déplacer par rotation le long des éléments conducteurs.
Dans la position du transformateur représentée à la fig. 7, le contact à balai 56' se trouve en contact avec le point A où les éléments AB et CA sont connectés. Les contacts 41' connectés aux points A et B sont engagés avec les bornes 1 et 2 respectivement, et le contact connecté au point C est dans la position d'engagement avec la borne T. Quand le balai 56' se déplace en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre le long du conducteur AB (fig. 8), la roue interne 29' roule à l'intérieur de la roue externe 28' et le contact 41' connecté au point C se déplace en dehors de la borne T vers la borne 3.
Tandis que le mouvement du balai 56' et de la roue interne 29' se poursuit, les contacts 41' connectés aux points A, B et C engagent respectivement les bornes 1, 2 et 3, à l'instant où le balai 56' atteint le point B (fig. 9). Quand le balai 56' commence à se déplacer le long de l'élément BC, cet élément reste connecté par ses contacts 41' entre les bornes 2 et 3 de l'enroulement autotransfor- mateur, mais le contact 41' connecté au point A se déplace hors de la borne 1 dans la direction de la borne 4 (fig. 10).
Quand le mouvement du balai 56' le long de l'élément BC vers le point C se continue (fig. 11), les contacts 41' connectés aux points B et C restent en contact avec les bornes 2, 3 respectivement, et le contact 41' connecté au point A se déplace vers la borne 4, jusqu'à ce que le balai 56' atteigne le point C.
A ce moment, le contact 41' connecté au point A vient en contact avec la borne 4, de sorte que les points A, B et C sont connectés aux points 4, 2 et 3 respec- rivement. Dès que le balai 56' se déplace au- delà du point C le long de l'élément CA (fig. 12 et 13), le contact 41' connecté au point B quitte la borne 2 et commence à se déplacer vers la borne 5, mais les autres contacts 41' connectés respectivement aux points A et C restent en contact avec les bornes 4 et 3.
Quand le balai 56' atteint le point A (fig. 14), les points A, B et C sont connectés par leurs contacts 41' aux bornes 4, 5 et 3 respectivement et, quand le balai 56' se déplace au-delà du point A et commence à parcourir à nouveau l'élément AB, les points A et B restent connectés par les contacts 41' aux bornes 4 et 5, et le contact 41' connecté au point C commence à se déplacer vers la borne 6. La suite des opérations décrites ci-dessus se répète quand le balai 56' se déplace le long des éléments conducteurs AB, BC et CA dans son mouvement de rotation lors de rotations successives et, en chaque point de sa course, le balai est en contact avec un élément conducteur qui est connecté entre une paire de bornes adjacentes de l'autotransformateur.
Dans le transformateur représenté, le mouvement de roulement de la roue dentée interne 29 le long de l'intérieur de la roue externe 28 fait décrire aux contacts 41' des courbes hypocy- cloïdales, dont l'une est représentée à la fig. 7 par la ligne pointillée représentant le mouvement du contact 41' connecté au point A. Par
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suite de ce mouvement hypocycloïdal des contacts 41', chaque contact reste sur une borne et maintient ainsi le contact avec celle-ci sur plus des deux tiers d'une révolution de l'arbre du transformateur et, durant le dernier tiers de la révolution de l'arbre, le contact se déplace vers la borne suivante.
La disposition est telle que les trois contacts se déplacent d'une borne à la suivante dans des tiers successifs de la révolution de l'arbre. Quand le balai 56' est déplacé en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, le mouvement imparti à la roue dentée 29' est tel que les contacts 41' avancent dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre le long de la série des bornes de l'auto- transformateur. Les éléments conducteurs AB, BC et CA sont connectés par rotation entre les paires successives de bornes adjacentes de la série, comme représenté aux fig. 8, 10 et 12.
Ainsi, à la fig. 8, l'élément AB est connecté entre les bornes 1 et 2, tandis qu'à la fig. 10, l'élément BC est connecté entre les bornes 2 et 3 et, à la fig. 12, l'élément CA est connecté entre les bornes 3 et 4. A l'instant où le balai 56' se déplace d'un élément conducteur au suivant, tous les trois éléments sont connectés entre des paires de bornes adjacentes, mais dès que le balai s'est déplacé à partir d'un point de connexion de deux éléments, le seul élément connecté entre une paire de bornes est celui avec lequel le balai est en contact.
La tension de sortie varie ainsi progressivement et sans rupture alors que le balai tourne et, comme un élément conducteur seulement est connecté entre les bornes de l'autotransformateur la plupart du temps, la puissance perdue dans l'instrument peut être maintenue faible.
Dans une variante, la roue interne 29 pourrait être fixe et la roue externe 28 montée pour un mouvement excentrique, dans quel cas les bornes 35 connectées aux dérivations de l'auto- transformateur seraient portées par la roue dentée interne et l'enroulement du potentiomètre 45 et les languettes de contact 41 seraient montées sur la roue dentée externe, les languettes s'étendant radialement vers l'intérieur.
Avec une telle construction, les languettes décriraient des courbes épicycloïdales. Dans une autre variante, la combinaison des roues interne et externe présentant des dents qui engrènent et dont la roue interne est montée excentriquement pourrait être remplacée par une paire de couronnes dentées concentriques ayant des nombres de dents différents et reliées par un pignon qui se déplacerait autour de l'arbre 22 comme centre au moyen d'un bras fixé sur l'arbre. Avec la roue externe fixe et la roue interne tournant librement, le mouvement du pignon autour de l'arbre assure l'avance de la roue interne à chaque révolution de l'arbre d'une distance déterminée par la différence des nombres de dents des roues interne et externe.
La rotation de la roue interne se fait dans le même sens que la rotation de l'arbre et les languettes 41 sur la roue interne se déplacent ainsi dans le même sens de rotation que le balai de contact 56. Ceci nécessite un changement dans la position des dérivations de l'auto- transformateur, les dérivations 4, 5 et 6 du second passage du conducteur autour du noyau étant disposées en avant des dérivations 1, 2 et 3 et non en arrière comme dans la construction de la fig. 7 et les dérivations pour chaque passage successif du conducteur étant placées en avant des dérivations du passage précédent.
Avec la disposition décrite, les languettes de contact 41 se déplacent sans à-coups relativement aux bornes, et l'espacement des languettes ainsi que la grandeur et l'espacement des bornes sont choisis pour assurer la connexion de l'élément conducteur engagé par le balai 56 à chaque instant entre une paire de bornes.
Il n'est pas essentiel que le potentiomètre 45 soit divisé en trois éléments conducteurs. Il est essentiel, en revanche, qu'au moment où le balai de contact 56 se déplace vers l'extrémité d'un élément conducteur, l'élément conducteur suivant soit mis en circuit avant que le balai atteigne la fin de l'élément et passe sur l'élément suivant. Quand cette exigence est remplie, il n'y a pas de rupture dans la tension de sortie quand le balai se déplace d'un élément conducteur au suivant, et le balai se déplace en tout instant le long d'un élément conducteur qui est connecté entre une paire de bornes adjacentes dans la série de bornes:
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Une variante de l'autotransformateur est représentée schématiquement à la fig. 18.
Elle comprend un autotransformateur principal comportant un enroulement 31a sur un noyau 31b, l'enroulement ayant des bornes d'entrée 36a et 36b et des dérivations comportant des bornes 1 à 6. Les éléments conducteurs d'impédance répartie sont des sections A'B, B'C et C'A de l'enroulement d'un autotrans- formateur auxiliaire 63. L'autotransformateur auxiliaire est monté sur une roue dentée interne similaire à la roue 29 et son mouvement est le même que celui des éléments conducteurs connectés AB, BC et CA de l'instrument représenté schématiquement à la fig. 17.
Chaque section de l'autotransformation auxiliaire présente des contacts à ses extrémités opposées, qui peuvent se déplacer pour engager des bornes sur l'autotransformateur principal. Un balai 64 peut se déplacer le long des sections de l'enroulement de l'autotransformateur auxiliaire et il est connecté à une borne de sortie 58'. Une seconde borne de sortie 62 de l'instrument est connectée à la borne d'entrée 36b.
Lors du fonctionnement du dispositif représenté à la fig. 18, la rotation du balai 65 est accompagnée par un mouvement de l'auto- transformateur auxiliaire, pendant lequel les sections de son enroulement sont connectées par rotation entre les paires successives de bornes adjacentes connectées à l'enroulement de l'autotransformateur principal.
Le balai 64 est représenté comme se déplaçant le long de la section A'B et, en supposant qu'il se déplace en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre et que le mouvement de l'autotransfor- mateur est le même que celui de la roue dentée interne 29', comme représenté aux fig. 7 à 14, les contacts B' et C se déplacent pour s'engager avec les bornes 4 et 5 respectivement, avant que le balai 64 quitte la section d'enroulement A'B et se déplace sur la section B'C. De même,
les contacts A' et B restent engagés avec les bornes 3 et 4 respectivement aussi longtemps que le balai 64 se déplace le long de la section A'B. Quand l'autotransformateur auxiliaire se déplace comme décrit pour que la section B'C de son enroulement fasse le pont entre les bor- nés 4 et 5, les contacts A et C' quittent les bornes 3 et 2 respectivement, de sorte que la section AC' n'est plus sous tension.