Moteur électrique avec dispositif régulateur de vitesse, <B>à</B> Fexclusion de moteur d'instrument mesureur de temps La présente invention a pour objet un moteur électrique avec dispositif régulateur de vitesse<B>à</B> l'ex clusion<B>de</B> moteur dInstrument mesureur de temps, moteur comportant un rotor et un stator multipolai res coaxiaux et un enroulement magnétisant coaxial auxdits rotor et stator, caractérisé par le fait que cet enroulement est alimenté de façon intermittente par un interrupteur constitué par au moins une roue d'échappement solidaire du rotor et dont les dents<B>co-</B> opèrent successivement avec une partie d'au moins un oscillateur mécanique.
Le dessin annexé illustre schématiquement et<B>à</B> titre d'exemple une forme d'exécution du moteur avec régulateur de vitesse selon l'invention.
La fig, <B>1</B> en est une vue de dessus, la plaque-sup- port ayant été retirée.
La fig. 2 en est une coupe axiale selon la ligne <B>11-11</B> de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> est un diagramme illustrant des courbes <B>de</B> variation<B>de</B> vitesse en fonction de la tension d!ali- mentatiGn du moteur.
La fig. 4 est un schéma électrique de l'alimenta tion du moteur.
<B>Le</B> moteur électrique avec dispositif régulateur de vitesse comporte une partie fixe montée rigidement sue une plaque-support <B>1</B> et une partie mobile, con- oentrique <B>à</B> la -partie fixe et pivotée d'une part sur la plaque-support <B>1</B> et d'autre part sur une platine 2.
La partie fixe est constituée par un stator<B>3</B> en un matériau ferromagnétique présentant une faible rémanence dont les pôles sont formés par des doigts 4 portés par un disque<B>5</B> et formant un angle droit avec celui-ci et par un enroulement magnétisant<B>6 ;</B> le noyau<B>7,</B> tubulaire, est situé coaxialement <B>à</B> l'inté rieur dudit stator. Ce noyau<B>(7)</B> et le disque du sta- tor sont solidaires l'un<B>de</B> l'autre de manière<B>à</B> for mer une partie du circuit magnétique inducteur.
La partie mobile comporte un arbre<B>8,</B> qui est en une matière emagnétique dans l'exemple illustré, pi voté dans des paliers<B>9, 10</B> solidaires respectivement de la plaque-support <B>1</B> et<B>de</B> la platine 2. Cet arbre porte un circuit magnétique d'induit formé par un canon tubuaaire <B>11,</B> chassé sur l'arbre<B>8,</B> et portant <B>à</B> l'une de ses extrémités un rotor en matière ferro magnétique présentantune faible rémanence.
Ce ro tor comporte un disque 12 et des pôles constitués par des doigts<B>13</B> formantun angle droit avec<B>le</B> dis que 12 et situés sur une surface cylindrique de dia mètre différent de celui de la surface cylindrique con- tenant les pôles du stator. Ce rotor est, dans la forme d'exécution illustrée, disposé de telle façon que les doigts 4 du stator soient situés<B>à</B> l'intérieur du rotor et que le nombre de, ses doigts<B>13</B> soit égal au nom bre des doigts 4 du stator. En outre, la largeur de ces doigts<B>13</B> et 4 sont identiques, dans l7exemple illustré. Les doigts 4 du -stator pourraient être situés <B>à</B> l'extérieur du rotor.
Une roue d'échappement 14 en matière conduc trice de courant est chasséeà force sur l'une, des ex trémités de l'arbre<B>8.</B> La denture de cette roue d'échappement 14 comporte, dans l'exemple illustré, un nombre de dents<B>15</B> égal au nombre<B>de</B> pôles du stator et du rotor. Dans la forme dexécution iflus-trée, la position angulaire de cette roue d'échappement sur l'arbre<B>8</B> est telle, que vueen plan, un rayon pas sant par le<U>sommet</U> de chaque -dent<B>15</B> soit confondu avec l'axe de symétrie d'un doigt<B>13</B> du -rotor.
Uaimentation du moteur est réalisée au moyen d'une source de courant continu dont Pun des pôles <B>A</B> est relié électriquement directement<B>à</B> l'une des extrémités<B>N</B> de l'enroulement magnétisant<B>6</B> tandis que le second<B>pôle</B> B est relié par Pintermédiaire d'un interrupteur<B>à</B> Peutre extrémité Sdudit enroule ment magnétisant.
Le dispositif de contact intermittent est constitué par un oscillateur mécanique formé dans l'exemple illustré par une lame vibrante<B>17</B> dont l'une des ex trémités est encastrée dans une pièce fixée rigidement sur la platine 2 et reliée électriquement au pôle<B>A</B> de la source<B>de</B> courant continu. Cette lame vibrante porte un doigt<B>de</B> contact<B>18</B> en forme de bec<B>coopé-</B> rant avec la denture de la roue d'échappement 14. Cette roue d'échappement 14 est reliée électrique ment d'une façon permanente, par un contact<B>à</B> frot- teur <B>19 à</B> l'extrémité<B>S</B> de l'enroulement magri6ti- sant <B>6.</B>
La lame vibrant--<B>17</B> est disposée<B>de</B> -telle manière que le doigt de contact<B>18</B> porté par cette lame co opère, lorsque<B>le</B> moteur est en fonction, avec une dent<B>15</B> de la roue d'échappement 14 au moment où les doigts 4 et<B>13</B> du stator et du rotor respective ment sont décalés angulairement les uns par rapport aux autres d7une valeur approximativement égale<B>à</B> un demi-pas polaire.
Des moyens<B>de</B> réglage sont prévus pour ajuster la fréquence d7oscillation de la lame vibrante. Ces moyens<B>de</B> réglage sont -constitués, dans la forme d'exécution illustrée, par un poids P déplaçable le, long de la lame vibrante<B>17.</B>
Le fonctionnement du moteur décrit est le sui vant<B>:</B> Lorsque, le moteur est -en fonction, le rotor tourne dans le sens de la flèche<B>f</B> et la lame vibrante<B>17</B> vi bre dans le plan de la roue d'échappement dans la direction de la flèche t. Du fait de ces deux mouve ments la position relative de cette lame vibrante et de la roue d'échappement 14 varie au cours du temps. Cette variation doit être cyclique pour que la marche du moteur soit constante.
<B>A</B> l'instant illustré<B>à</B> la fig. <B>1,</B> le doigt de contact <B>18</B> de la lame vibrante<B>17</B> est en contact avec une dent<B>15</B> de la roue d'échappement 14. Uenroule- ment magnétisant est mis sous tension créant dans le stator et le rot# des pôles<B>de</B> signes contraires. Ces pôles, ceux du stator et ceux du rotor, du fait de la position angulaire fixe de la roue d'échappement par rapport au rotor, sont<B>à</B> cet instant décalés angulai- renient les uns par rapport aux autres d'une, valeur pratiquement égale<B>à</B> un de#mi-pas polaire.
Des forces d'attraction interpolaires apparaissent, tendant<B>à</B> faire tourner le rotor dans<B>le</B> sens de la flèche f. En effet, du fait de la self-induction<B>de</B> l'enroulement magnéti sant<B>6,</B> le maximum<B>de</B> l'induction et donc des forces magnétiques apparaissent avec un certain retard<B>de</B> sorte qu'à cet instant, le rotor ayantcontinué sa rota tion d'une valeur égale<B>à</B> une fraction<B>de</B> pas,<B>il. y</B> a attraction définie dans un sens de rotation.
Un instant plus tard le doigt de contact<B>18</B> de la lame vibrante<B>17,</B> est retiré par son oscillation pro pre hors de la denture de la Toue d'échappement 14 et lenroulement magnétisant<B>6</B> n'est plus alimenté. La dent<B>15</B> venant de coopérer avec la lame vibrante échappe, puis le mouvement oscillant de la lame vi brante réintroduit le doigt de contact dans la denture de la roue d'échappement pour coopérer avec la dent <B>15</B> suivante.
Bien qu'on ne connaisse pas<B>à</B> l'heure actuelle le déroulement théorique exact des phénomènes énergé- tiques complexes qui ont heu lors de ces contacts successifs entre la lame vibrante et la -roue d'échap pement, des essais pratiques montrent que cet inter rupteur réalise -une régulation électromécanique auto- ma-tique du moteur.
Les oscillations<B>de</B> la lame vibrante<B>17</B> dont la fréquence propre, ajustable par les moyens de ré glage, est bien déterminée, sont entretenues par la poussée exercée par chaque dent successive de la roue d'échappement lorsqu'elle entre en contact par son flanc avec le doigt de contact de la lame vibrante. Ainsi lors de chacun de ces contacts successifs la roue d'échappement imprime une impulsion<B>à</B> la lame vibrante qui laisse<B> </B> échapper<B> </B> la dent. Ces impul sions successives permettent l'entretien<B>des</B> oscilla- dons <B>à</B> sa fréquence, propre de la lame vibrante<B>17.</B> Cette lame vibrante et la roue d'échappement réa lisent donc une sorte de dispositif réglant mécanique.
En outre, l'énergie électrique transmise au moteur est une fonction de la durée<B>du</B> contact entre. la lame vibrante et la roue d'échappement, ainsi la valeur du couple moteur dépend de la position du rotor par ,rapport au stator lors de l'entrée en contact de la lame vibrante avec le flanc d'une dent<B>15.</B> Grâce<B>à</B> ces particularités cette lame vibrante, coopérant avec la roule d'échappement, constitue un dispositif Té- gulateur électrique.
Les essais pratiques ont montré que lorsque le rotor est en avance sur la position qu'il devrait<B>oc-</B> cuper la quantité d'énergie électrique transmise<B>à</B> celui-ci est plus faible, tandis qu'elle est plus forte lorsque le rotor est en retard, par rapport<B>à</B> la quan tité d'énergie électrique transmise par la source<B>de</B> courant au moteur lorsque le rotor tourne<B>à</B> la vitesse désirée. De cette manière on obtient bien une régula tion électrique,automatique de la vitesse du moteur.
Us courbes illustrées<B>à</B> la fig. <B>3</B> montrent<B>à</B> titre comparatif la variation de vitesse en pour#-cent en fonction de la tension d'alimentation du moteur. Ces courbes ont été rel#evées lors de l'essai d'un prototype, et les résultats obtenus sont susceptibles d'être encore améliorés lors de la mise au point définitive du mo teur selon l'invention.
<B>Il</B> est frappant de remarquer que le moteur muni du dispositif d'alimentation<B>à</B> contact interinittent (courbe a) présente une augmentation<B>de</B> vitesse de <B><I>0,5</I> %</B> seulement lorsque la tension d'alimentation passe de<B>5<I>à</I> 10</B> volts tandis que le même moteur alimenté sans ledit dispositif (courbe<B>b)</B> voit sa vitesse doubler pour une même augmentation de tension.
Des essais actuellement en cours tendent<B>à</B> mon trer de façon certaine que ce mode<B>de</B> régulation électromécanique permet également d'obtenir un ré- glage de vitesse efficace lorsque le couple résistant du moteur varie.
La présente invention réalise une régulation élec tromécanique automatique d'un moteur<B>de</B> faible puissance, de l'ordre de quelques watts ou plus, per mettant de rendre la vitesse de rotation de ce mo teur pratiquement indépendante de sa tension d'ali mentation et de son couple résistant.
Une forme d'exécution du moteur selon l'inven tion a été décrite,<B>à</B> titre d'exemple mais il va sans dire que<B>de</B> nombreuses variantes sont possibles. En particulier la forme<B>du</B> stator et du rotor ainsi que celle de leurs pâles pourraient être différentes.<B>Il</B> existe en effet de nombreux types de moteurs électri ques de faible puissance auxquels peut s%ppliquer l'invention.
En outre, la forme des dents<B>15 de</B> la roue d'échappement 14 peut être différente de celle illus trée. En particulier ces dents ne doivent pas être for cément symétriques, en effet seul le flanc avant<B>de</B> chacune de ces dents est utilisé et coopère avec la lame vibrante. Dans ces -conditions le flanc arrière de ces dents pourrait présenter une forme quelconque.
En outre, il est évident que la forme du flanc avant de ces dents<B>15</B> peut avoir une influence tant sur la régulation mécanique qu'électrique et d'autres formes que celle iH)ustrée, par exemple rectiligne, peuvent être envisagées.
Les moyens de réglage de la fréquence d!oscilla- tion de Poscillateur mécanique peuvent être constitués par n'importe quel dispositif actuellement connu et utilisé<B>à</B> cet effet.
Dans une autre forme d'exécution, le doigt de contact<B>18</B> pourrait être fixé non pas<B>à</B> l'extrémité libre<B>de</B> la lame<B>17</B> mais en un point situé entre cette extrémité libre et l'encastrement<B>de</B> cette la-me; la position de ce doigt de, contact pourrait être réglable le long de la lame vibrante<B>17.</B>
<B>Il</B> est connu que cert, ains problèmes de résistance apparaissent au point d!encastrement d'une lame<B>vi-</B> brante qui ne peuvent pas toujours être résolus avec satisfaction. Pour éliminer ces problèmes, une va riante dë Vinternîpteur selon l'invention pourrait comporter un oscillateur mécanique constitué par un diapason dont l'une ou les deux branches seraient munies d#un doigt de contact coopérant avec la roue d'échappement.
Dans une autre variante le frotteur<B>19</B> pourrait être remplacé par un second oscillateur constitué de la même façon que l'oscillateur mécanique<B>déjà dé-</B> crit, et dont le doigt de contact coopérerait également avec la denture de la roue d'échappement 14. Les deux doigts de contact des oscillateurs mécaniques sont situés dans un plan axial du rotor.
Cette disposition est spécialement avantage-use dans le cas ou la roue d7échappement est contenue dans un plan vertical.
En effet l'oscillation d'une lame vibrante dans un plan vertical est perturbée par la gravité de sorte que l'amplitude du mouvement oscillant d!une des alternances est plus forte que celle de Vautre.
Dans la dernière disposition décrite, deux lames vibrantes coopèrent simultanément avec la den-tare d'une roue d'échappement, l'une dos lames coopérant avec cette denture lors de son mouvement ascendant tandis que l'autre coopère avec ladite denture lors<B>de</B> son mouvement descendant.<B>Il</B> faut encore noter que les oscillations des lames sont déphasées<B>de 1800.
De</B> cette manière la durée de contact, pendant laquelle le courant éloc #-que est distribué<B>à</B> l'enroulement magnétisant, est égale au temps pendant lequel les deux oscillateurs mécaniques sont simultanément en contact avec la roue d'échappement 14 ce qui per met d'éliminer automatiquement les erreurs intro duites par les asymétries des mouvements oscffi, a- toires des lames vibrantes.
Dans une variante il serait possible de prévoir deux roues d'échappement solidaires du même axe<B>8</B> et coopérant chacune avec une des lames vibrante.
Le dispositif décrit est utilisable pour entraîner <B>à</B> vitesse constante un organe quelconque non mesu reur du temps tel que par exemple un phonéto- gramme, le, plateau d'un tourne-disques, tambour ou bande d#un instrument enregistreur des variations d!une grandeur physique au cours du temps.