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PFECTIONI1ETTS APPORTES AUX PIBIAISO- la présente addition a pour objet des perfectionnements apportés aux relais, et notamment à ceux décrits dans le brevet principal; elle con cerne Particulièrement les relais destinés à commandai* ou contrôler des circuits et appareils électriques, sous l'effet de conditions déterminées.
Elle a pour objet d'améliorer la sensibilité et le prix de revient d'appareils de ce type fonctionnant conformément aux valeurs relatives de plusieurs quantités électriques, par exemple la tension d'une source et celle d'une charge alimentée par la source, et aussi en cas de conditions de circuit anormales, notamment des surcharges, des manques de tension, o
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des inversionsde courant ou de tension, ou des combinaisons de ces diverses circonstance
La description qui va suivre, en regard du dessin annexe, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la nature et les avantages de l'addi- tion. la Fig.1 montre en élévation, avec parties en coupe, un relais con- forme à l'addition.
La Fig en est une vue en plan.
Le relais représenté comprend essentiellement un noyau magnétique 3 des bobines d'excitation 4 et 5 une armature 6 et des moyens pour comnander et contrôler cette armature en fonction de la différence entre deux forces qui dépendent respectivement de la somme et de la différence des forces magnéto- otrices des bobines 4 et 5. Ces moyens de contrôle comprennent une pièce mage tique, par exemple une pièce polaire 7, faisant saillie par rapport au noyau 3 entre les bobines 4 et 5, et une disposition de l'armature 6 par rapport aux extrémités du noyau 3, telle que cette armature présente une face polaire 8, près d'une extrémité du noyau, et une partie 9 s'étendant entre la pièce po- laire 7 et l'autre extrémité du noyau.
Un dispositif très compact et économique peut être obtenu si l'ar- mature 6 est établie en forme de L, comme représenté, et si la pièce polaire 7 et une autre pièce polaire 10, fixée à une extrémité du noyau 3, sont munies de prolongements espacés à recouvrement 11 et 12, respectivement, formant un entrefer dans lequel peut se déplace* la portion d'armature 9. Les pièces po- laires 7 et 10 peuvent aussi être approximativement en forme de 1 les prolon- gements 11 et 12 formant des bras saillants entre lesquels peut se déplacer, l'armature.
L'extrémité du noyau 3 voisine de la face polaire 8, de l'armature 6, est avantageusement munie d'une pièce polaire élargie 13 pour assurer un flux et me densité de flux convenables dans l'entrefer existant entre le noyau et la face polaire de l'armature. En raison de la disposition compacte des circuits magnétiques et de la masse relativement faible des pièces magné- tiques, l'effet des champs de fuite, en ce qui concerne le fonctionnement pro- pre du relais, est pratiquement suprimé.
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la pièce polaire 10 est fixée sur le noyau 3 par une vis 14, ou par tout autre moyen convenable, La pièce polaire 7 est maintenue en place entre les bobines, et la pièce polaire 13 est montée sur l'extrémité du noyau 3.
Pour main- tenir l'assemblage, on utilise une pièce non magnétique, par exemple une console
15 fixée à l'extrémité du noyau 3 et à la pièce polaire 10, par des organes de fixation convenables, tels que des vis 16 et 17, respectivement, ou par tout au- tre moyen*
Tous les organes, notamment l'armature 6 et les pièces polaires 7,
10 et 13, et la console 15, peuvent être fabriquées de manière facile et écono- mique, en utilisant des laminés ou analogues, et rapidement assemblés, et t'est pourquoi on obtient ainsi une construction extrêmement simple et économique*
L'armature 6 est montées à, pivot, en 18, dans un support 19 en ma- tière non magnétique, fixé à la console 15* En vue d'éviter ou de diminuer les effets des vibrations et des chocs,
l'armature 6 est de préférence pivotée sur un axe passant par son centre de gravité* Elle estrappelée, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, par un ressort 20 par exemple, et la force de rap- pel ou de "bias" peut être variée ou réglée au moyen d'une plaque élastique 21 dont la position est réglable par rapport à l'armature* Pour régler l'entrefer entre la pièce polaire 7 et l'armature 6, on utilise avantageusement une vis 2 montée dans le prolongement 11 de la pièce polaire 7. Des guides non magnéti- ques 23 sont fixés sur les prolongements polaires 11 et12 pour les empêcher d'être déplacés*
Un contact 24, formant pont, est fixé à l'armature 6 avec un iso- lement convenable, et est agencé pour fermer des contacts 25 et 26, lorsque l'ar- mature est attirée vers la pièce polaire 13.
Ces contacts sont montés sur la con- sole 15 avec un isolement convenable, et sont munis de bornes appropriées 27 et 28 respectivement. Ces contacts ferment le circuit, en cas de déplacement de l'armature dans le sens des aiguilles d'une montre, et l'ouvrent, en cas de mou- vement inverse; toutefois, ils pourraient aussi être disposés pour un fonction- nement inverse du précédent.
Avec ce système de relais, en supposant qu'une des bobines 4 et 5, ou les deux, soient excitées, l'armature 6 est soumise à quatre forces. Deux de ces forces, savoir l'attraction entre la face polaire 8 de l'armature et la pièce polaire 13, et l'attraction entre la portion d'armature 9 et le prolonge-
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ment 12 de la pièce polaire 10, tardent à faire tourner l'armature 6 dans le sens des aiguilles d'une montre; les deux autres forces, savoir La tension du ressort 20, et l'attraction entre la partie d'armature 9 et le prolongement 11, tendent à faire tourner l'armature 6 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. En conséquence, elle prend une position dépendant du couple résultant produit par ces quatre forces.
Ce couple résultant dépend de la somme et de la différence entre les forces mangxrto-mtrices des bobines 4 et 5 ainsi qu'il se- ra expliqué en détail ci-après.
En supposant que les bobines 4 et 5 lorsqu'elles sont excitées par du courant continu, tendent à établir dans le noyau 3 des flux dans le même sens, et en négligeant le flux de fuite, presque tout le flux engendré par la bo- bine 5 et une partie du flux'engendré par la bobine 4, traversent l'entrefer entre la pièce polaire 13 et la face polaire 8 de l'armature. En conséquence, la force attractive agissant entre la pièce polaire 13 et l'armature 6, et tendant à faire tourner l'armature dans le sens des aiguilles d'une montre, dépend de la some du flux dû à la force magnéto-motrice de la bobine 5, et d'une partie du flux dû à la force magnéto-motrice de la bobine 4, c'est-à-dire des flux dépen- dant des excitations relatives des bobinas.
Le restant du flux d à la bobine 4, tend à. traverser la pièce po- laire 7, sont prolongement 11, la partie d'armature 9, le prolongement polaire la la pièce polaire 10, jusqu'au noyau 3.
Le flux dans l'armature 6, du à la bobine 5 se divise dans la par- tie 9, une partie du flux se dirigeant dans la pièce polaire 7, par son prolon- gement 11, et l'autre partie dans la pièce polaire 10, par son prolongement 12 La partie du fux dû à la bobine 4, traversant l'ensemble de l'armature 6, se di- rige vers la pièce polaire 10, par son prolongement 12
Il existe ainsi une force d'attraction agissant entre la pièce po- laire 10 et l'armature 6, et tendant à faire tourner cette dernière dans le sens des aiguilles d'uen montre. Cette force dépend de la somme d'une partie du flux dû à la force magnéto-motrice de la bobine 5, et du flux total dû à la force gnéto-motrice de la bobine 4, c'est-à-dire des flux dépendant des excitations re- latives des babines.
Il existe aussi une force attractive agissant entre la pièce po- laire 7 et l'armature 6, et tendantà faire tourner cette dernière dans le sens
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inverse des aiggullles d'une montre. Cette force est proportionnelle à la diffé- rence entre une partie du flux dû à la force magnéto-motrice de la bobine 4 et une partie du flux dû à celle de la bobine 5.
En vue d'empêcher un déplacement de l'armature 6, dans le sens des aiguilles d'une montre, par exemple, lorsqu'une bobine, telle que la bobine 4, est très excitée, les diverses faces polaires et les entrefers sont agencés de façon que le couple résultant ne surmonte pas l'effet du ressort 20 Le même ré- sultat peut aussi être obtenu en agençant une partie du circuit magnétique, par exemple la pièce polaire 10, qui est en principe associée avec la bobine 4, de façon à être saturée pour une excitation déterminée de cette dernière. On peut utiliser aussi une combinaison des deux systèmes.
Lorsque la bobine 4 est excitée et la bobine 5 désexcitée, l'arma- ture 6 prend alors la position représentée. Si la bobine 5 est ensuite excitée par un courant à pttentiel croissant, lorsque la tension de la bobine 5 atteint une valeur déterminée par rapport à celle de la bobine 4, 1'effet des forces dont la résultante dépend de la sonme des forces magnéto-motrices des bobines 4 et 5, surmonte alors l'effet de la force dépendant de la différence entre les forces magnéto-motrices des bobines et du couple du ressorte
En conséquence, l'armature 6 se déplace vers la position de fermetu- re des contacts, où elle demeure tant que le couple résultant ou prédominant est dirigé dans le sens des aiguilles d'une montre.
Ainsi, lorsque après la fermeture des contacts par l'armature, la bobine 4 est désexcitée, l'armature demeure dans la position de contacts fermés, en raison de la force magnéto-motrice de la bo- bine 5, tant que la tension de cet enroulement, engendre aux extrémités de l'ar- mature des forces attractives dont la résultante, combinée algébriquement avec le couple du ressort, donne un couple dans le sens des aiguilles d'une montre.
Dès que la bobine 5 est désexcitée, le ressort 20 tend à amener l'armature dans la position représentée. De cette manière, il est possible, avec des dispositifs conformes à l'addition, d'obtenir une action basée sur les courants relatifs et sur les valeursrelatives des tensions seules ou combinées avec les intensités.
Si les deux bobines 4 et 5 sont excitées, par exemple une des bobines la bobine 4 en fonction de la tension d'un circuit, et l'autre bobine 5 en fonc- tion de l'intensité ou de la tension du circuit, ou toutes les deux en fonction n
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de l'intensité du circuit, de facon à produire des flux dans le même sens, dans le noyau 3 dans ce cas, lorsque 1* intensité ou la tension de la bobine 5 dé passe une valeur déterminée, l'armature 6 tend à être maintenue dans la position de contacts fermés, parce que le couple dans le sens des aiguilles d'une montre est prépondérant;
Inversement, si l'intensité ou la tension de la bobine 5 tombe au-dessous de la valeur déterminée, le couple différentiel et le souple du res- sort dépassent les couples additifs, et l'armature 6 prend la position représen- tée. En conséquences les relais et autres appareils conformes à l'addition, sont susceptibles d'être utilisés avantageusement corne relais à manque de puissance, à manque de tension, ou à. manque d'intensité*
Si les deux bobines 4 et 5 sont excitées, par exemple une des bobines la bobine 4, en fonction de la tension d'un circuit de polarité fixe, et la bo- bine 5 en fonction de l'intensité ou de la tension du circuit, de manière à pro- duire des flux en sens opposés dans le noyau 3, l'armature 6 est alors maintenue dans la position représentée.
Dans ce cas, le flux passant par la pièce polaire
7, c'est-à-dire la force attractive entre le prolongement polaire 11 et la partie d'armature 9, dépend de la sonme des forces magnéto-motrices des bobines 4 & 5
En cas de renversement du courant ou de la tension dans la bobine 5 le flux passant par la pièce polaire 7, c'est-à-dire la force attractive entre le prolongement polaire 11 et la partie d'armature 9, devient dépendant de la différence entre les forces magnéto-motrices des bobines 4 et 5 En conséquence, l'armature 6 est amenée dans la position de circuit fermé, car le couple dans le sens des aiguilles d'une montre, dû aux forces attractives entre l'armature 6 et les pièces polaires 10 et 13 dépasse le couple en sens inverse des aiguilles d'une montre,
dû à la force attractive entre l'armature et la pièce polaire 7, et au ressort 20
On toit ainsi que les relais conformes à l'addition peuvent être avantageusement utilisés comme relais directionnels de tension ou d'Intensité*
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limitatives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'addition.