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" Oscillateur électrique " L'invention concerne des oscillateurs éleotri. ques dans lesquels la fréquence des oscillations électri- ques produites est déterminée par un système oscillant mécanique . L'invention vise la production d'oscillations électriques dont les variations sont très sensiblement si- nusoïdales et dont la fréquence est indépendante de l'am"' plitude dans une zone d'amplitude relativement grande
L'objet de l'invention se prête particulière- ment bien, mais non exclusivement, à la production de cou- rants alternatifs de fréquence très basse, par exemple de 20 périodes par seconde ou même moins, et il est applica- ble en particulier à la télévision,
pour laquelle une fré- quenoe constante de forme ondulée précise est indispensa ble pour la synchronisation et le maintien en phase. Les dispositifs connus du type en question ont un certain nombre
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dtinoonvénients ; il est en partioulier impossible d'obtenir des ondes ayant exactement la forme voulue; ce qui est indis- pensable pour les appareils de télévision à exploration os oillante des images et pour la plupart des dispositifs de synchronisation.
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Ztinvéntion consiste,, oonjointement aveo l'utilisa- tion d'un système oscillant méoanique déterminant la fréquen- ce et la forme 8inusotdaYedes oscillations électriques produi- tes, à, utiliser une partie servant de motrioe maintenant le système en osoillation à l'aide d'oscillations électriques
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imposées et acoouplée, avec une partie servant de génératri. ce et exerçant une aotion éleotro-dynamique.
Le moteur et la génératrioe constituent un élément massif fermésur lui - même et coopérant aveo un élément
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élastique également feimé sur lui ** mime* Autrement dit, la masse de Isolément élastique est très petite en comparaison de celle de Isolément massif et la souplesse de l'élément massif est très petite en comparaison de celle de Isolément élastique
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L*objet de lsinvention se distingue ainsi des oscillateurs connue comportant des diapasons, des cristaux piézo-éleotriquesa et06.. car dans ces derniers la masse et l'organe élastique ne sont pas séparés ltttn.n. de l'autre.
Il y a également une différence fondamentale par rapport aux bo- bines d'induction connues oomportant des/interrupteurs de oontaot du type osoillant, car lesoscillations de ces dis- positifs sont sans aotion sur la forme des ondes produites dans les bobines.
Un exemple de réalisation de l'invention est re- présenté, dans les dessins annexés.
La fig 1 est une coupe axiale d'un oscillateur A
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mécanique conforme à ltinventionr
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La :fîg,> z est une vue en perspective d'une par-* tie du dispositif'de la figo 1, La tig. , est un schéma de connexions dans le- quel le dispositif de la fig. 1 peut être utilisé dans un osoillateur conforme à l'invention, et
La fig. 4 est une coupe axiale d'une variante
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de la f1g. 1 Dans l'exemple représenté par les tîg, 1 et 2, 1 et 2 sont deux pièces qui constituent un bâti creux et qui sont reliées entre elles par un éorou à chapeau 3.
Dans la partie 1 du bâti est fixé un noyau 4 entouré par'
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une bobine 5 L'exfifitrémité du noyau 4 est reliée à un disque 6 dont le pourtour est relié à son tour à une douille 7 entourant la bobine 5. La douille 7 ne va pas
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jusqu'à l'extrémité du bâti 10 Les pièces 1; 4, 6 et 7 sont en matière magnétique et constituent un circuit magnétique excité par la bobine 5.
Entre la surface oylin
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darique intérieure du bâti 1 et la surface cylindrique ex** térieure de la douille 7 est ménagé un entrefer annulai- re Un circuit magnétique correspondant est formé dans la
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partie 2 du bâti Les plaques de fermeture 6 aux extr6mités des bobines 5 sont en matière amagnatique
La partie oscillante du dispositif oontient deux douilles cylindriques en métal 8 et 9 reliées entre elles par une tige 10.
La tige 10 peut être en deux pièces, pour quton puisse séparer les cylindres 8 et 9 l'un de l'autre par un déplacement axial ayant pour effet de les écarter l'un de l'autre, mais il faut que la liaison soit ferme, pour que les oscillations de rotation soient transmises sans choc.
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à à'intérieur des cylindres 8 et 9 sont fixés des axes 11 et 12 qui s'engagent dans des pivots en pierre, par
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exemple en agate; portés par des tiges 13 et 14 à position réglable dans le sens de la longueur' Les cylindres sont montés librement et sans oontaot avec les parois voi- sines dans les entrefers des deux circuits magnétiques.
A l'extrémité supérieure du cylindre supérieur 8 et à ltextré- mité inférieure du cylindre inférieur 9 sont montes des res- sorts en spirale 15 et 15 fixés aux cylindres par lenrs or* trémités extérieures et à des pièces isolantes 17 par leurs extrémités intérieures.
De leur côté les pièces isolantes 17 sont fixées aux noyaux 4,, Les ressorts 15 et 15 sont enrou- lés en sens inverse l'un de l'autre, ce qui fait que, lorsque les cylindres 8 et 9 tournent autour de leur axe. le diamètre de l'un des ressorts augmente, tandis que le diamètre de l'autre ressort diminue. les extrémités intérieurés des ressorts 15 et 16 sont reliées électriquement à des bornes 18 et 19 isolées du bâti 1, 2.
Entre les deux cylindres 8 et 9 peuvent âtre mon- tés deux autres cylindres en spirale 20 et 21 dont les ex- trémités intérieures sont reliées à la tige 20 et les extré- mités extérieures au bâti 1,2. Ces ressorts 20 et 21 sont également enroulés en sens inverse l'un de l'autreC'est la fig. 2 qui montre le mieux la disposition des ressorts 15,16, 20 et 21. Cette figure représente les deux cylindres 8 et 9 et leurs ressorts, la majeure partie du bâti 1, 2 étant supprimée,
Les raccords électriques des deux extrémités du cylindre 8 sont établis au moyen de la borne 18 et du bâti 1,2, et ceux des deux extrémités du cylindre 9, au moyen de la borne 19 et du bâti 1,2.
Au besoin, les extrémités extérieures de l'un des doux ressorts 20 et 21, ou des deux, peuvent être ieolées du bâti 1, 2 et reliées électriquement à
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une ou plusieurs bornes, de façon qu'auomoourant ne tra- 'Verse le bâti. Les extrémités des bobines 5 sont égale. ment reliées à, des bornes non représentées,
Lorsqu'un oourant passe d'une extrémité du cy- lindre 8 à l'autre extrémité en passant par la borne 18 et le bâti, et lorsque les circuits magnétiques sont excités en même temps par les bobines 5, les cylindres 8 et 9 tournent autour de leur axe, ce qui produit une diffe- renoe de potentiel entre les extrémités du cylindre 9 et par conséquent entre la borne 10 19 et la bâti.
Les cylindres 8, 9 et la tige 10 constituent une masse fermée sur elle-même et les ressorts 15, 16, 20 et 21 constituent une partie élastique, fermée sur elle-même, d'un système oscillant mécanique, Les valerrs de masse et d'élas- ticité sont telles que l'ensemble du système vibre à la frés quenoe propre voulue, par exemple de 10 osoillations par se- conde. Si l'on faitmaintenant passer un courant alternatif de 10'périodes par seconde dans le cylindre 8, d'une extré- mité à l'autre, les cylindres 8 et 9 oscillent 10 fois par seconde autour de leur axe. Une tension alternative de même fréquence est donc produite aux extrémités du cylindre 9.
La fig. 3 représente un sohéma de connexions dans lequel le dispositif décrit peut être utilisé pour pro- duire des osoillations électriques non amorties,
Dans la fig. 3 ,à gauche, sont représentés schéma- tiquement les deux cylindres 8 et 9 et les fils d'arrivée cor- respondants. Les fluctuations de tension produites aux extré- mités du cylindre 9 par les oscillations de ce cylindre sont imprimées par un transformateur 23 au circuit de grille d'un tube électronique V1 accouplé avec deux autres tubes ampli- ficateurs V2 et V3 .L'accouplement est produit directement,
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de façon oonnue;
de la plaque d'un tube à la grille du tube suivante les différentes parties%reçoivent des po- tentiels appropriés par l'intermédiaire d'un diviseur de tension 22 dont les extrémités sont reliées par l'in- termédiaire de bornes 26 à une souroe de oourant oonti- nu ou par exemple de courant alternatif redressé et com- nensé. Les tubes représentés sont chauffée Indirecte- ment ét les filaments peuvent être alimentés par une sour- ce de courant alternatif reliée aux bornes 27. Les courants produits dans le circuit de départ des tubes amplificateurs
1 2 3 v,v et v, sont amenés aux extrémités du cylindre 8 par l'intermédiaire d'un transformateur 24.
Le cylindre 9 et son circuit magnétique consti- tuent une génératrice électrique qui alimente l'amplifica- teur; tandis que le cylindre 8 et son Ci rouit électrique constituent un moteur électrique aotionné par les courrants d'extrémité de l'amplificateur. En utilisant un degré d'amplification approprié dans'l'amplificateur v1, v2, v3. on peut compenser les pertes du système osoillant et des circuits électriques et magnétiques correspondants et main- tenir le système osoillant en vibration. Le cas échéant, il peut y avoir un ou plusieurs dispositifs pour régler le degré d'amplification. L'énergie en excès, qui n'est pas dépensée pour maintenir les oscillations, peut être prise sur les bornes de sortie 25 et utilisée par exemple pour la synchronisation dans la télévision.
Au cours du montage de l'oscillateur, il faut veiller à ce que les ressorts 15, 16 20 et 21 soient fixée de façon que leur longueur aotive ne varie pas sensiblement lorsque les cylindres 8 et 9 oscillent aveo l'amplitude maxi- ma indispensable dans un service pratique, Comme la masse et la partie élastique du système osoillant sont fermées toutes deux sur elles-mêmes, la fréquence propre du système est
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sensiblement indépendante de l'amplitude d'oscillation des cy- lindres 8 et 9, et la vitesse de mouvement des cylindres varie sensiblement suivant une courbe sinusoidale.Comme la force élec- tromotrioe produite dans la partie servant de génératrice est proportionnelle à la vitesse de mouvement des cylindres 8 et 9, les variations des,
oscillations électriques produi- tes sont également proportionnelles et la fréquence est ex- trémement constante
On peut produire ce réglage de la fréquence pro- pre du système oscillant mécanique entre certaines limites en faisant tourner les deux parties 1 et 2 du bâti l'une par rapport à l'autre,, En les faisant tourner dans un sens on augmente la tension de tous les quatre ressorts, et en les faisant tourner dans l'autre sens on détend ces ressorts
L'axe d'oscillation des cylindres 8,9 passe par le centre de gravité des cylindres;
il représente l'axe autour duquel le moment d'inertie des cylindres est mini- mum,, On obtient ainsi un maximum de masse métallique et par oonséquent le rendemen.t électrique maximum pour chaque max- se active donnée du système oscillante
Au lieu de donner la forme de cylindres en métal aux conducteurs mobiles du moteur et de la génératrice, on peut leur donner aussi la forme de bobines enroulées dont les plans d'enroulement soient radiaux par rapport à l'axe du cylindre. Les fils de retour traversent alors le noyau des bobines 5. Lorsqu'on utilise cette disposition on peut souvent supprimer les transformateurs 23, 24.
Dans l'exemple représenté par la fig. 4, les con- ducteurs mobiles 8,9 constituant l'élément massif du sys- time oscillant sont constitués par des disques reliés entre eux par une tige 10. Les extrémités de la tige 10 sont montées dans des pivots en pierre fixés sur les parties 13,14.
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Les circuits magnétiques coopérant aveo chacun des disques 8, 9 contiennent une pièce polaire annulaire 28,une pièce annulaire 29 de la plaque de fermeture 30, la paroi cylindrique 31 et la partie annulaire centrale 32, qui est reliée à une pièce polaire annulaire 33. Les circuits magnétiques sont ex- oités chacun par une bobine 5, chaque bobine entourant l'un des disques 8 et 9 , Des ressorts en spirale 15 et 16 sont fi- xés par leurs extrémités intérieures au pourtour des disques 8 et 9, et par leurs extrémités extérieures aux bâtis des bobines 5. Les extrémités extérieures des ressorts sont reliées élec- triquement à. des bornes 18, 19.
Comme dans l'exemple représenté dans les fig. 1 et 2, les ressorts 15 et 16 sont enroulés en sens inverse l'un de l'autre. Deux autres ressorts 20 et 21, gui sont également enroulés en sens inverse l'un de l'autre; sont fixés entre la tige 10 et la pièce polaire annulaire 28.
Le disque 9 oscille dans l'entrefer entre les parties 28 et 33 et produit par conséquent des différences de potentiel entre la. borne 19 et le bâti 30. Ces différences de potentiel sont renforcées et appliquées entre la borne 18 et le bâti.
L'ensemble comporte de préférence un ou plusieurs dispositifs empêchant tout accouplement magnétique entre le moteur et la génératrice.