Installation pour la production de courant alternatif de fréquence sensiblement constante, en particulier pour radiocommunication. La présente invention a pour objet une installation pour la production (le courant alternatif de fréquence sensiblement cons tante, en particulier pour radiocommuni cation.
I1 y a actuellement deux systèmes de radio-communication, le système dit à oncle amortie, qui est le système habituellement employé actuellement, et le système à oncle continue qui semble destiné à devenir le plus important, pour les installations de coin- munication à longue distance. A part les conséquences du fait que le principe (le l'émission des oncles est le même pour les deux systèmes, à oncle amortie et à oncle continue, la construction de la station d'é mission et de la station de réception est différente de façon fondamentale /dans les deux systèmes.
Une station d'émission à oncle continue comporte une source électri que produisant un courant alternatif de haute fréquence qui est envoyé directement à l'antenne, cette source consistant. dans la forme la plus simple en un générateur de courant. alternatif de fréquence radiante di- rectenient relié cri série avec l'antenne. La 4,tatioii de réception clans les installations à oncle continue est.
souvent. du type dit Hétérodyne. Ce type de station de réception est basé sur le fait que lorsque deux oncles de fréquence légèrement différentes sont superposées, elles créent des battements, avec une fréquence (le battement égale â, la diffé rence entre les deux fréquences originales. Si. par e_:enil)le, la radio-fréquence est.
(le 100,000 périodes et si un courant alternatif (le 09,000 périodes est. engendré à la. station (le réception, ce courant étant superposé clans le circuit réeeptecir, il se produira une fré quence (le battement de 1000 périodes.
Tan dis due les radio-fréquences de ce nombre de fréquences élevé ne peuvent, pas du tout être entendues par l'oreille buniaine. la fré quence de battement de 1000 périodes est une<B>(le</B> celle> auxquelles l'oreille humaine est des plus sensibles. Une station de récep- Lion hétérodyne agit d'une façon rigoureuse ment sélective clans ce sens que tout signal dont la fréquence diffère de la fréquence chi courant superposé de plus de 5000 périodes qui, en pratique, constituent la limite d'au dition pour l'oreille humaine, n'est pas perçu.
La fréquence de battement résultant de l'interférence des ondes de signalisation de radio-fréquence arrivant à la station et du courant alternatif de fréquence légère ment différente produit à la station. est ame née à produire une note musicale grâce à laquelle le radio-signal est distingué.
Comme le signal dans la station récep trice hétérodyne est distingué par une con centration de l'esprit, de la part de l'obser vateur, sur le son d'une certaine note musi cale et comme l'opérateur doit distinguer ce signal parmi une variété d'autres sons. il est. important due le son du signal récep teur soit d'une hauteur pratiquement cons tante. La fréquence des ondes sonores pour laquelle l'oreille humaine est la plus sen sible se trouve entre 500 et 1000 périodes par seconde, et dans la station réceptrice hétérodyne il est à désirer que la fréquence de l'onde sonore efficace ne varie pas de plus de 25 périodes environ par seconde.
Si la frëquence du radio-courant est de 25,0G0 période., cette variation admissible sera de 0,1 pour cent, et si la fréquence du racli(--)-courant est de 50,000 cycles, elle sera de 0.05 pour cent.
Lorsque le radio-courant est dérivé d'un alternateur à haute fré quence, il est. évident qu'une vitesse parti culièrement uniforme du rotor de l'alterna teur est nécessaire. En fait, les exigences au sujet de la constance dans la régulation de la vitesse par les régulateurs utilisés avec des alternateurs de haute fréquence dans les installations de radiocommunication à onde continue avec station réceptrice hétérodyne sont, plus ri.-oureuses que dans n'importe quel autre appareil électrique connu jusqu'à présent.
On comprend par les explications précé dentes l'importance qu'il y a à produire un courant alternatif de fréquence sensiblement constante, et c'est précisément ce but qui est visé en premier lieu par la présente inven tion.
L'installation qui fait l'objet de celle-ci comporte un générateur de courant alter natif à haute fréquence, des moyens pour dériver du générateur l'énergie d'un courant électrique dirigé constamment clans le même sens, variant en fonction vie la fréquence du courant engendré par le générateur, et des moyens capables de faire varier la vitese du générateur; l'action de ces moyens dé pendant de variations dans la valeur dudit courant de même sens.
Le dessin schématique ci-joint .reprê- sente, à titre d'exemple, une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention.
Cette forme d'exécution comporte l'an tenne usuelle 1 avec inductance d'accorcleme-ni. 2, reliée à l'induit d'un alternateur à haute fréquence 3, par l'intermédiaire d'un radio- transformateur possédant, un enroulement se- condaire Î.
L'induit. de Falternateur 3 pos- sède un certain nombre de bobines 5 reli=es chacune à une des bobines primaires 6 foin,- nissa.nt du courant à l'enroulement secon daire 4 du transformateur. L'enroulement secondaire 4 du transformateur est mis en série avec l'inductance d'accordement 2 et l'antenne 1 et possède une borne reliée à la terre.
L'alternateur à.radio-fréquence,qui a t,'@ représenté schématiquement au dessin, est du type à inducteur tournant.. Il possède un in duit fixe en fer feuilleté portant les bobines 5 et un rotor-inducteur rotatif en forme de disque muni d'un certain nombre de fentes destinées à délimiter entre elles des pôles magnétiques. Le rotor-inducteur de l'alter nateur est représenté en \i et est monté sur un arbre rotatif 3.
Un moteur 9 à courant alternatif triphasé est accouplé à l'arbre S et sert à entraîner le rotor-inducteur i de l'al ternateur.
Le motor 9 revoit l'ëner.-ie des conducteurs d'alimentation <B>10.</B> Le courant. fourni au moteur 9 est commandé par une impédance variable ou un régulateur Mec- tromagnét.ique à. saturation qui co >@@nrtc des noyaux magnétiques 1.1 portant. des en roulements 12 parcourus par le -gourant fourni au moteur. et des enroulements sup plémentaires 13 parcourus par un courant qui sert à changer l'état de saturation des noyaux 1.1, en vue de la commande du cou rant arrivant au moteur.
Le fonctionnement de ce réglage électromagnétique sera décrit. avec plus de détails clans la suite.
L e flux de courant, fourni par l'alternateur à haute fréquence à l'antenne i et, par con- séquent, l'énergie radiée par l'antenne sont. commandés par un dispositif de commande ou amplificateur magnétique. Cet amplifi cateur magnétique comporte, dans l'exemple représenté, deux enroulements 14, enroulés sur des noyaux magnétiques de façon que leurs effets magnétiques soient opposés l'un à l'autre. Les deux enroulements 14 sont en tourés par un enroulement de commande 15 destiné à recevoir du courant continu d'une source formée par une batterie 16. Les en roulements 14 sont. montés en dérivation par rapport à l'enroulement secondaire 4 du transformateur.
Une clé ou manipulateur télégraphique 17 permet de commander le flux de courant dans l'enroulement 15 Lorsque, le manipulateur 17 est dans la po sition représentée au dessin, l'enroulement de commande 15 reçoit du courant et l'im pédance des enroulements 14 a une valeur iiiinimufn de sorte que l'enroulement secon daire 4 est. pour ainsi dire en court-circuit, et l'antenne ne reçoit que peu ou pas d'énergie. Lorsqu'on désire lancer un signal, le manipu lateur 17 est abaissé, ce qui ouvre le circuit de l'enroulement de commande 15, en suite de quoi l'impédance des enroulements 14 augmente jusqu'à sa valeur maximum et de l'énergie peut être radiée par l'antenne 1.
La puissance transmise par l'alternateur à l'an tenne est ainsi réglée par le fonctionnement du manipulateur télégraphique 17.
Le régulateur électromagnétique de com mande de la vitesse (le l'alternateur doit agir de telle façon que la puissance du mo teur 9 soit amenée à varier avec les signaux télégraphiques de sorte que le torque du mo teur varie en correspondance à la charge de l'alternateur avant qu'un changement. appréciable clans la vitesse du générateur se soit produit.
Le courant fourni au moteur 9 peut être amené à varier par la variation de la sa turation magnétique des noyaux 11, qui a pour conséquence une variation clans l'im pédance des enroulements 7.2 qui sont en série avec la source d'alimentation. La fourniture du courant pour changer l'état de saturation (les noyaux ii est obtenue à l'aide d'un générateur de courant continu 13. Le réglage approximatif du torque du moteur 9 peut. être obtenu à l'aide d'une résistance 19 qui est placée clans le circuit qui amène le courant (lu générateur 18 aux enroule ments de saturation 13.
Les bornes de cette résistance sont reliées respectivement au manipulateur télégraphique 17 et à une pièce de contact file 20 de celui-ci. Lorsque le manipulateur télégraphique est abaissé pour envoyer un signal, la résistance 19 est mise en court-circuit par l'engagement du mani pulateur avec la pièce de contact fixe 20. Le courant clans les enroulements de saturation 13 est ainsi augmenté et le courant fourni au moteur 9 et, par conséquent, aussi le tor- que du moteur sont augmentés de façon à correspondre approximativement à la varia tion clans la charge de l'alternateur.
Une des bobines 5 de l'induit fixe de l'alternateur est reliée en circuit avec une in- chictance réglable 21 d'accordement, un con densateur 22 et le primaire 23 d'un trans formateur, dont le secondaire 24 est placé dans le circuit d'un redresseur 25 en com binaison avec l'enroulement 26 d'un relais 27. Dans l'exemple, on a représenté un re dresseur à vapeurs de mercure, mais on pourrait aussi employer d'autres formes de redresseurs.
Le régulateur électromagnétique précité peut être ajusté pour différentes vi tesses et des fréquences correspondantes, en faisant varier l'inductance de l'enroulement 21. Cette variation peut évidemment être obtenue également en faisant varier la ca pacité du circuit ou en faisant varier simul tanément la capacité et l'inductance. Des va riations dans le réglage peuvent également être- obtenues si on le désire par un change ment dans le couplage magnétique entre le primaire 23 et le secondaire 24 du trans formateur qui fournit l'énergie au circuit. <B>du</B> redresseur.
Quand un redresseur à vapeurs de mer cure est employé en combinaison avec. le régulateur électromagnétique précité, la force contre-électromotrice de quelque volts Ou rcclmsseur fournit un moyen différentiel polir développer ou accentuer les variations dans le courant redressé. Le voltage néces saire pour maintenir le redresseur con tinuellement clans une condition de fonc tionnement est fourni par un générateur de courant continu 28 qui est relié au redres seur de la manière bien connue.
Avec la disposition représentée, le voltage provenant de l'alternateur, qui est redressé, devra. dépasser la force contre-électromotrice du redresseur pour qu'un courant puisse passer clans le circuit à courant redressé.
Le courant passant clans l'enroulement 26 est ainsi déterminé par la différence entre le voltage redressé et la force contre-électro motrice due au redresseur, et une variation dans le voltae redressé produit clone un plus grand pourcentage de variation dans le courant. du relais que ce ne serait le cas si l'action différentielle d'une force contre- électromotrice n'était pas employée. De cette manière, iine variation donnée du voltage re dressé devient plus efficace, ou en d'autres ternes sera accentuée ou amplifiée. Il est.
bien évident crue tout autre redresseur qui posséde une force contre-électromotrice pro duira le même effet.
Le relais 27 possède une armature mobile 29, disposée pour ouvrir ou fermer un con tact 30. Lorsque l'armature 29 est, dans la position indiquée, l'enroulement 31 d'un second relais, 32, est mis en court-circuit. Mais lorsque l'armature 29 est actionnée de façon à ouvrir le contact 30, le court-circuit de l'en roulement 31 du relais 32 est supprimé et du courant. venant d'un générateur de cou rant continu 28 est fourni à cet enroulement 31 pour actionner le relais 32 et produire par là l'ouverture d'un contact 33 relié dans le circuit de l'enroulement de champ 34 du générateur 18 qui fournit le courant aux en roulements de saturation 13.
De cette façon, chaque fois que l'action magnétisante du re lais 27, due au courant passant dans son enrou.lenient 26, est suffisante pour attirer l'armature 29, le circuit de l'enroulement de champ 3i du générateur<B>18</B> est ouvert et 1% courant de saturation fourni aux enroule- ments 13 est interrompu.
Le relais 27 est pourvu, outre l'enroule ment 26, d'un second enroulement. 3:5, qui reçoit du courant, à. partir du générateur 1.. Cet enroulement est disposé de façon à. aider l'enroulement 26 pour l'attraction de l'arma ture 29 à l'encontre de l'action du ressort.
36. Lorsque l'armature 29 est attirée de façon à ouvrir le contact 30 et que le cir cuit de l'enroulement de champ 34 du géiré- ra.teilr 1.s est ainsi ouvert, le courant fourni à l'enroulement 35 est récliiit et larrnature 29 et immédiatement. rappelée par le re#tr.ort 36 pour rétablir le contact 30,
le courant clans l'enroulement 26 ne suffisant pas à lui seul pour maintenir ce contact ouvert. h résulte de cet-te action que les contacts 30 et 3 sont amenés à s'ouvrir et à. se fermer alternativement avec une 1rande rapidité de succession, maintenant. ainsi un volta;e ri;l- sat:oire sur le générateur<B>18.</B>
Le circuit résonnant qui fournit le cnil. rani au redresseur "5 est. de préféren,-e r;- glé pour une fréquence légèrement sul@@#- rieure à celle à laquelle l'alternateur est des tiné à fonctionner.
Il en résulte qu'une t < " gère augmentation de la vitesse de l'alter nateur produira une grande augmentation du courant clans le circuit du redresseur. fourni à. l'enroulement 26 du relais- 27. Cel;i obligera. le relais 2'7 à fonctionner un peu plus tôt que ce ne serait le cas avec le cou rant normal clans le circuit du redresseur. et, par conséquent, le circuit de champ chi générateur 18 s'ouvrira plus 1U et restera ouvert pendant un intervalle plus lonz crie clans les conditions normales.
Il en résulte qu'un courant moindre sera fourni aux en- roulements clé saturation 13 et due le cou rant fourni au moteur 9 diiiiitiuera, ce qui ralentit l'alternateur.
Le ionctionnement des parties combinées avec le circuit du redresseur sera amélioré par l'emploi d'un condensateur 37 en déri- vation sur le secondaire 24 du transforma- teur (lui fournit du courant au redresseur.
Gomme le courant (tans le circuit du redres seur est un courant pulsatoire à haute fré quence, un condensateur 33 est inséré en dé rivation sur l'enroulement 26 pour adoucir les pulsations du courant fourni à cet en roulement..
Lorsque les enroulements 12 du régulateur électromagnétique à saturation sont reliés en circuit comme cela est repré senté, ils forment un secondaire à basse ré- sistance pour les enroulements de saturation 13, afin de permettre au courant clans les enroulements clé saturation 13 de s'élever rapidement à sa valeur maximum; il est donc avantageux de prévoir des résistances 39 en série avec les enroulements 12. Un rhéostat 40 est prévu pour régler le courant de saturation fourni aux enroulements 13 lorsque le manipulateur 17 est abaissé.
Un rhéostat 41 permet le réglage du courant fourni à l'enroulement 35 du relais 27 et un rhéostat 42 est prévu pour régler le cou rant dans l'enroulement de champ 34 du générateur 18.
On comprend d'après la description qui précède que les moyens décrits (le régula tion de la vitesse du générateur de courant à haute fréquence sont extrêmement sen sibles. Le courant redressé ou de même sens clans le circuit du redresseur varie dans une mesure plus grande que le courant dans le circuit accordé qui fournit du courant au cir cuit clic redresseur. Le relais de réglage 2 s est également d'un type particulièrement sensible de sorte que la force qui actionne l'armature mobile de ce relais varie dans une mesure plus grande que le carré du courant clans le circuit résonnant.
Le relais de ré glage renversera ainsi l'action des moyens commandant l'arrivée de courant au moteur clé commande de l'alternateur avant que l'énergie fournie en excès ou en défaut passe au delà de la quantité correspondant à une variation (le la radiofréquence qui donne rait une note: base dans un téléphone.
La fournïture d'énergie à l'arbre clé l'alternateur est, par conséquent, commandée de telle fa çon que la différence entre les fréquences maximum et niiniiuun i (le l'alternateur cor- respond à une fréquence qui n'est pas su- périeure à celle qui produirait une note base clans un téléphone.