CH443453A - Moteur synchronisé par un résonateur mécanique - Google Patents

Description

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 Moteur synchronisé par un résonateur mécanique Il est connu d'utiliser un    diapason   associé à un circuit électrique pour la stabilisation de la vitesse d'un moteur    utilisé   pour entraîner un    mécanisme.      Dans   toutes les    constructions   proposées, le couplage du diapason avec le circuit    électrique   est exclusivement électromagnétique. Le circuit    capteur   exige donc l'emploi d'une bobine    captrice   relativement chère    lorsqu'il   s'agit de moteur miniature, et dont la fréquence d'utilisation est limitée. 



  La présente invention a pour objet un moteur synchronisé par un résonateur mécanique et    comprenant   au moins un élément mobile magnétique,    caractérisé   par le    fait   que le résonateur    mécanique   est couplé    magnétique-      ment   avec ledit élément mobile magnétique et    capaciti-      vement   avec un circuit résonnant à haute fréquence, auquel est couplé    un   circuit moteur entraînant ledit élément magnétique. 



     L'utilisation   d'un    couplage      permet   en effet d'utiliser un circuit résonnant à haute    fréquence   de construction très simple et ne    consommant   que peu d'énergie. 



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme    d'exécution   de l'objet de la présente invention. La    fig.   1 représente le    principe   du moteur et son circuit électrique associé. 



  La    fig.   2 représente une vue de côté du moteur. La    fig.   3 représente un détail du    capteur   à haute fréquence. 



  La    fig.   4 montre une vue de dessus sans le capteur. La    fig.   5 montre une vue de face du moteur complet. Dans le circuit représenté en    fig.   1, le moteur est schématiquement représenté par ses deux rotors parallèles 1 et 2 aimantés    diamétralement   de manière à présenter des pôles 3 et 4. Ce double rotor est couplé magn6tiquement avec un résonateur symétrique 5, du type diapason,    fixé   par son pied à la masse 6. Chacune des branches du résonateur 5a, 5b porte un petit barreau magnétique 7, respectivement 8 à son extrémité. L'axe d'aimantation de ces barreaux est parallèle à l'axe de rotation du moteur.

   Ces barreaux magnétiques sont d'autre part disposés de manière soit à se rapprocher l'un de l'autre soit à s'éloigner à chaque passage des deux pôles du double rotor. Entre les    branches   du résonateur est    disposé   d'autre part un élément capteur à haute fréquence 9 relié à un circuit générateur à haute fréquence 10 constitué par un oscillateur à diode tunnel 11. Cette diode tunnel est associée à un circuit résonnant comprenant l'enroulement 12 d'un transformateur de couplage en série    avec   un condensateur 13, et un condensateur variable 14    connecté   entre les deux extrémités de l'enroulement du transformateur, permettant d'ajuster la fréquence de l'oscillateur.

   Le circuit moteur 15 est relié    inductivement   au circuit générateur haute    fréquence   par le    secondaire   16 du    transformateur   auquel est monté en shunt un condensateur variable d'accord 17. Le moteur étant à courant    continu,   le courant engendré par le générateur haute fréquence doit être redressé par une diode 18 avant d'être appliqué à la bobine motrice 19. La bobine motrice 19 est ainsi excitée par des impulsions obtenues en quelque sorte par la modulation du courant à haute fréquence issue du circuit générateur 10.

   Le générateur haute fréquence et le circuit moteur sont alimentés par une source de courant continu indiquée au dessin par les signes + et - qui peut être de tension très faible, grâce à l'utilisation d'une diode tunnel, l'emploi d'une pile chargée d'un    is5tope   radioactif fournissant une tension au-dessous de 1 volt étant possible et très avantageux du fait de    sa   longue durée de vie. 



  Le fonctionnement du moteur est le suivant. Le moteur est tout    d'abord   lancé à une vitesse supérieure à la fréquence de résonance du résonateur symétrique. A chaque tour, sous l'effet des pôles 3 et 4, les rotors 1 et 2 donnent une impulsion au résonateur symétrique qui 

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 oscille légèrement en oscillation forcée non accordée avec le circuit    détecteur   constitué par le générateur haute fréquence. Le moteur ralentissant, sa vitesse correspondra, à un certain moment, à la    fréquence   de résonance du résonateur symétrique, et    celui-ci   se mettra à osciller à une fréquence que l'on choisira la plus élevée possible.

   Le résonateur 5 étant couplé    capaci-      tivement   avec le circuit générateur haute    fréquence   10, ce dernier se mettra à osciller et un courant redressé traversera la bobine motrice 19. Le moteur reprendra alors de la vitesse, et celle-ci ne correspondant plus à la fréquence de résonance du résonateur    symétrique,   ce    dernier   cessera d'osciller, et le circuit générateur haute fréquence 10 cessera son oscillation. La bobine 19 ne recevant plus de courant, le moteur ralentira, et le même cycle se répétera jusqu'à ce que la vitesse du moteur soit stabilisée.

   Grâce à l'emploi d'un couplage    capacitif   entre le résonateur mécanique et le circuit détecteur 10, il est donc possible de réaliser un circuit électrique très simple ne    consommant   qu'une faible énergie. L'utilisation d'un couplage    capacitif   et d'un    oscillateur   à diode tunnel permet    d'utiliser   des    fréquences   très élevées et de réduire les dimensions du capteur. La haute fréquence et le facteur élevé de surtension du circuit 10 permet d'atteindre une grande précision dans la stabilisation de la vitesse du moteur. En utilisant la diode tunnel par exemple à 500 mégacycles, il est possible d'associer à celle-ci des cavités résonnantes. 



  La très basse    impédance   de la diode tunnel permet d'utiliser des bobines de très faible dimension avec du fil de diamètre normal. 



  La fi--' 2 montre un exemple de réalisation pratique du moteur selon la    fig.   1. Les mêmes signes de .références étant utilisés, on y reconnaît le double rotor 1 et 2, dont l'axe 20 est monté sur des paliers 21 et 22. Les branches 5a et 5b du résonateur symétrique sont en forme de S aplati, les branches du S fixées au support étant plus longues que les autres, et    soumises   pratiquement à aucune flexion, de telle sorte que l'influence de l'encastrement sur l'oscillation est nulle.

   La forme en S a d'autre part un effet    thermocompensateur.   Deux montants latéraux 23 et 24    servent   à la fois à guider les branches du résonateur symétrique    (fig.   4) et d'autre part à supporter une plaque isolante 25 portant d'une part le capteur 9 et d'autre part les éléments du circuit électrique non représenté. 



  La    fig.   3 montre un détail de la    fig.   2, dans lequel on peut voir de quelle manière est    effectué   le couplage capacitif entre le résonateur    mécanique   et le capteur 9. A cet effet les extrémités des branches 5a et 5b du résonateur symétrique    portent   les pièces en U 5c et 5d dans lesquelles sont disposés les aimants 7 et 8 pour le couplage magnétique avec les rotors. Ces pièces 5c et 5d se déplacent entre les ailes du capteur 9 constitué par une pièce métallique dont la section est en forme de double T. On obtient ainsi, par des moyens très simples, un couplage    capacitif   tout à fait suffisant pour les hautes fréquences. 



  La    fig.   4 représente le même moteur vu de dessus sans la plaque 25 et le capteur 9. On y reconnaît les mêmes éléments que dans la    fig.   2, et en outre .un réducteur de vitesse constitué par un pignon 26 et la roue dentée 27. 



  La    fig.   5 représente une autre vue de côté du même moteur. On y reconnaît le rotor 2, de forme circulaire, un montant 23, la plaque isolante pour le montage des éléments électriques 25 et l'engrenage réducteur 27. Chaque élément du rotor est constitué d'un    disque   relativement    mince   renforcé à sa périphérie, tel que schématiquement représenté à la    fig.   1. 



  Le rotor double peut naturellement présenter plusieurs paires de pôles. L'emploi du système de synchronisation tel que décrit en relation avec un moteur à rotor tournant de façon continue,    n'est   pas limité à un tel moteur mais peut être associé également à un moteur avan- çant pas à pas, la bobine motrice étant alors    alimentée   par des impulsions de la fréquence désirée.

   Il    est   également possible de synchroniser un moteur-vibrateur comprenant un élément mobile magnétique monté    élas-      tiquement   et vibrant dans l'entre-fer d'un    électro-aimant.      D'autre   part, le capteur à haute fréquence peut être de construction différente, la forme des pièces constituant les deux plaques de la capacité et leur    distance   étant calculée de manière à obtenir des impulsions de commande de la forme et de la durée désirées. 



  Il est renoncé à la protection pour tout moteur selon l'invention appliqué au domaine de la technique de la mesure du temps.

Claims (1)

1. REVENDICATION Moteur synchronisé par un résonateur mécanique et comprenant au moins un élément mobile magnétique, caractérisé par le fait que le résonateur mécanique est couplé magnétiquement avec ledit élément mobile magnétique et capacitivement avec un circuit résonnant à haute fréquence auquel est couplé un circuit moteur entraînant ledit élément mobile magnétique. SOUS-REVENDICATIONS 1. Moteur selon la revendication, caractérisé par le fait que ledit élément mobile magnétique est un rotor tournant d'un mouvement continu. 2.

   Moteur selon la revendication, caractérisé par le fait que ledit élément mobile magnétique est un rotor multipolaire avançant pas à pas. 3. Moteur selon la revendication, caractérisé par le fait que ledit élément mobile magnétique est une lame vibrante. 4. Moteur selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que le rotor est un double rotor bipolaire. 5. Moteur selon la revendication ou l'une des sousrevendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le résonateur est du type à flexion à deux branches. 6.

   Moteur selon la sous-revendication 5, caractérisé par le fait que les extrémités des branches du résonateur portent des barreaux aimantés. 7. Moteur selon la sous-revendication 5, caractérisé par le fait que ledit couplage capacitif est assuré par deux pièces en U montées sur chacune des branches du résonateur et se déplaçant entre les ailes d'une pièce métallique en double T constituant un capteur à haute fréquence. 8. Moteur selon la sous-revendication 7, caractérisé par le fait que les aimants du résonateur mécanique sont montés dans lesdites pièces en U. 9.

   Moteur selon la revendication, caractérisé par le fait que le circuit résonnant à haute fréquence comprend un élément d'amplification alimenté par une source de courant continu. <Desc/Clms Page number 3> 10. Moteur selon la sous-revendication 9, caractérisé par le fait que ledit élément d'amplification est une diode tunnel. 11. Moteur selon la sous-revendication 10, caractérisé par le fait que la diode tunnel est associée à une cavité résonnante. 12.

   Moteur selon la revendication, caractérisé par le fait que le circuit résonnant à haute fréquence est couplé inductivement au circuit-moteur qui comprend un élé- ment redresseur et une bobine motrice alimentée par le courant redressé. 13. Moteur selon la revendication, caractérisé par le fait que les branches du résonateur sont en forme de S dont les trois branches sont approximativement parallèles dans la position de repos.