Enroulement symétrique pour dispositifs électriques. L'objet de l'invention est un enroulement symétrique pour dispositifs électriques com portant un noyau magnétique et possédant un plan de symétrie géométrique transver sal; cet enroulement comporte au moins deux parties entourant le noyau et disposées sy métriquement de part et d'autre du plan de symétrie, lesdites parties étant parcourues par des courants égaux, et le sens de bobi nage de l'une tout entière étant inversé par rapport à celui de la partie correspondante située symétriquement de l'autre côté du plan de symétrie, dans le but d'obtenir une sy- ynétrie magnétique et électrique parfaites de l'enroulement.
L'invention est applicable en particulier aux translateurs de téléphonie, aux trans formateurs, aux bobines de self-induction à sections multiples symétriques, et, d'une ma nière générale, à tous les enroulements élec triques qui doivent comprendre deux moitiés d'enroulement présentant une symétrie par faite dans toutes leurs caractéristiques élec triques. Par symétrie parfaite, on entend une sy métrie .portant non seulement sur les résis tances, les self-inductances et les coefficients d'induction mutuelle, mais encore sur la ré partition et la grandeur des capacités.
On connaissait déjà des enroulements à sections multiples montées sur un noyau magnétique commun, divisées en moitiés par faitement symétriques par rapport à un plan de symétrie, et susceptibles de fonctionner Ëoit en parallèle, soit en série, les actions magnétiques des deux moitiés d'enroulement s'ajoutant dans le premier cas et se retran chant dans le second cas. Ces conditions sont celles auxquelles doit satisfaire, par exem ple, la bobine Pupin, ou bobine de charge, chargeant le combiné.
Par contre, on n'avait pu jusqu'ici réali ser d'enroulement à symétrie électrique par faite, dans lequel les actions magnétiques des deux moitiés d'enroulement se retran chent dans le fonctionnement en parallèle et s'ajoutent dans le fonctionnement en série. Ce second cas se rencontre, entre autres, dans le fonctionnement du translateur téléphoni que ou dans celui d'une bobine Pupin, ou bobine de charge, chargeant le combinant.
La présente invention a pour but de réali ser, dans ce cas également, la symétrie élec trique parfaite des enroulements.
On comprendra. le principe de l'invention en se reportant. aux fig. 1 et 2 du dessin cl- joint, données à. titre d'exemples; dans ces figures les deux. moitiés d'enroulement ont été réduites, pour plus de clarté, à une seule -pire chacune, bien qu'en réalité l'invention lie s'applique en général qu'à. des enroul,:
- ments à. spires multiples, la symétrie parfaite des capacités étant d'autant plus facile à at teindre que le nombre des spires et des cou- elles des enroulements est plus grand.
Sur un noyau magnétique admettant un plan de symétrie géométrique X X', il est toujours possible de réaliser (,fi-. 1) deux en roulements !1 et B aussi complexes que l'on voudra, géométriquement symétriques par rapport à X X", et d'y entretenir, gràce à des connexions également symétriques, des co!i- rants égaux circulant symétriquement.
On obtient ainsi la. symétrie cherchée concer nant la grandeur et la. répartition des capa cités, mais on voit que les actions magnéti- que, des deux courants symétriques s'ajou tent nécessairement.
On pourra, au contraire, faire que ce agitions magnétiques se retranchent sans rien changer à. la symétrie complète des capaeii < î précédemment obtenue, en intervertissant simplement le sens de l'un des enroulement, B par exemple (fig. 2).
Avec la présente invention, on n'est pas astreint à faire usage uniquement de noyaux en forme de corps de révolution, mais on petit employer d'une manière très générale tons noyaux présentant un plan de symétrie transversal au sens géométrique du mot.
Le dessin annexé représente encore selié- niatiquement quatre formes d'exécution de l'objet de l'invention, données à. titre d'exem ples.
Dans ce dessin: Fib. ' représente en perspective nu en roulement unifilaire symétrique, pour pri maire de translateur de téléphonie; Fi-. d représente en perspective un en roulement bifilaire â symétrie parfaite pour secondaire de translateur de téléphonie;
Fig. 5 représente en coupe un translatenr complet à. .secondaire bifilaire juxtaposé à un primaire unifilaire; Fi-. 6 < i, lf_f montrent la répartition de capacités dans ce translateur; Fig. 11 représente un translateur à pri maire et secondaire superposés, et ' Fig. 12 montre la répartition des capaci tés dans ce translateur.
D'aprè; fig. 3, l'enroulement comprend deux bobines semblables 3 et B à fil simple. disposées sur un noyau magnétique C symé triquement par rapport au plan de symétrie '. Le fil est enroulé dans un sens pour la. bobine _1, dan, le sens contraire pour 1 bobine B.
Lc,s deux sections _1 et B sont connectée: suivant 1, 2, 5, -1, 3; 1 et ' constituent les Bornes extrême.., et:
une prise peut être mé nagée entre 2 et 1, en un point 5 qui par- t:aI@e l'enroulement en deux parties syniétri- qUes. Les connexionreprésentées corres pondent au fonctionnement en série et F4on,- telles que les actions magnétiques s'ajoutent;
mais un courant entrant en 5 et se bifur quant dans les deux moitiés donnerait: bien les deux courants symétriques désirés, à ac tions magnétique,. opp-sée@s, dont il est parl,'# ]>lits haut.
Dans les fig. .l à, 12, le secondaire du translateur comprend deux boljines Sentblo-t- bles _-1 et B. comportant chacune, autour d'un noyau magnétique commun C, un enroule ment en fil double câblé dit: "enroulement bifilaire". Ce fil double est enroulé dans uii sens pour la bobine A, et dans le sens con- fraire pour la bobine B.
On obtient ainsi quatre scetions d'enroule ment a<I>b</I> c <I>cl</I> qui sont connectées entre elles suivant 1, 2, 6, 5, 3, -1, 8. 7 de telle façon que leurs action, magnétomotrices sur le noyau s'ajoutent et que les deux demi-secon- claires ainsi formées,<I>a c b d,</I> se trouvent constitués chacun par deux demi-enroule- ments appartenant à l'une et à l'autre bo bine.
Il en résulte une égalité absolue des résistances et des selfs-inductances respec tives de ces deux demi-secondaires ainsi que de leurs coefficients d'induction sur les au tres enroulements que peut porter le noyau C. Il en résulte également, comme on le verra. ci-après, une symétrie parfaite dans la répartition et la grandeur des capacités exis tant entre les divers éléments du secondaire et entre la masse, et entre ceux-ci et l'enrou lement primaire, si ce dernier est lui-même enroulé suivant le mode symétrique conforme à. l'invention.
Les points 1 et 7 constituent les bornes du secondaire du translateur, et le point mi lieu 9 se trouve sur la connexion reliant 5 à. 3. Le plan X X' est le plan de symétrie <B>(le</B> l'ensemble du dispositif.
Bien entendu, on pourrait permuter sé parément entre eux les circuits<I>a</I> et<I>b,</I> c <I>et d,</I> ou employer également le mode de connexion 2, 1, 5, 6, 4, 3, 7, 8 donnant un point milieu entre 6 et 4, mode auquel peuvent s'appli quer encore les mêmes permutations.
Dans le schéma de la fig. 5, les enroule ments sont représentés par des traits paral lèles à l'axe du noyau de manière à figurer les couches de fils successives, les traits dou bles formés d'un plein et d'un mixte figu rant un enroulement bifilaire et les traits simples un enroulement simple; on retrouve clans ce schéma les bobines <I>A</I> et<I>B</I> et le noyau C: en outre, D et E représentent les deux enroulements à fil simple du primaire, enroulés respectivement dans le même .sens que A et B, et connectés de manière à ajou ter leurs forces magnétomotrices: Enfin, F est l'enveloppe de l'appareil.
Il y a. lieu de remarquer que, pour com pléter la, symétrie, les deux enroulements de A et B sont disposés clé telle sorte que la première couche intérieure soit enroulée en partant du point le plus voisin du plan de symétrie X X. Il en est d'ailleurs de même des enroulements D et E. On pourrait bien entendu obtenir le même résultat en faisant partir au contraire les divers enroulements de l'extérieur et en se rapprochant progres sivement du plan de symétrie X X.
Le noyau C et l'enveloppe F doivent être considérés comme étant en permanence au potentiel du sol.
Les capacités, représentées schématique ment en fig. 5, de chacune des quatre sec tions cz <I>b c d</I> du secondaire peuvent être clas sées en cinq groupes ci-après: 1) Capacité na des couches internes par rapport au noyau C; 20 Capacité mz' des couches externes par rapport à l'enveloppe F; <B>30</B> Capacité n des spires latérales par rap port aux spires latérales du primaire; 40 Capacité n' des spires latérales de cha que enroulement bifilaire par rapport aux spires latérales de l'autre enroulement; <B>50</B> Capacité o de fil à fil de chaque en roulement bifilaire.
On a désigné de plus par ml et m'1 les çapacités des couches internes et externes des deux demi-primaires par rapport au noyau C et à l'enveloppe F.
Les fig. 6 à 10 montrent la répartition: Des capacités în. et în' (fig. 6) Des capacités n (fig. 7) Des capacités ni (fig. 8) Des capacités o (fig. 9) Des capacités ml et 7n.'1 (fig. 10). Comme on le voit, elles admettent toutes le même plan tle symétrie X X.
Les deux demi-primaires D et E pour raient, bien entendu, être placés également entre A et B, à. condition de respecter tou jours l'identité de sens d'enroulement de cha que côté clé X X". On pourrait enfin donner au primaire une constitution également bifi- laire, avec le même mode de connexions que pour le secondaire.
On peut encore superposer le primaire et le secondaire, comme le montre la. forme d'exécution représentée en fig. 11, dans le but de réduire les fuites magnétiques tout en respectant le même ordre de symétrie com plète par rapport au plan X X'; dans ce cas, on peut bien entendu envisager les même, permutations de circuits que celles indiqué,@s précédemment.
La répartition des capacités, représentée partiellement en fig. 12 avec les mêmes no tations que ci-dessus, est encore entièrement symétrique.
Dans ces fig. 11 et 12, un écran électi@i- que C, constitué par une seule couelie dc fil i,olé@ à une extrémité et irise au sol à l'au- tie extrémité, a été supposé interposé entre le piiinaire et le secondaire; mais la synie- trie serait évidemment la même en l'absenct@ de cet écran.
()n remarquera, que la réalisation de ces formes d'exécution est extrêmement simple (#t parfaitcment compatible avec tous les pro cédé; connus de bobinage mécanique auto matique.
Si l'on se reporte par exemple au trans- lateur représenté en fig. 5, il suffira de pré voir une forme en carton isolant comportant quatre cellules de dimensions approprié(- correspondant aux quatre enroulements D _1 B et E.
Cette forme étant montée sur le tour à bobiner, le côté D tourné par exemple vers la<B>,</B> poupée, on procèdera. à l'enroulement des cellules<I>D</I> et<I>A.</I> Puis on démontera et retournera la bobine et on procèdera à l'en roulement des cellules B et E, sans avoir rien à changer par ailleurs au réglage de la machine à bobiner.
Les enroulements obtenus présentent une symétrie magnétique et électrique pratique ment absolue.