Générateur de courant alternatif. On a réalisé de nombreux générateurs permettant d'engendrer des courants alter natifs de fréquences déterminées, au moyen de diapasons, lames vibrantes, quartz, com binés avec des lampes à vide de types con nus; mais on se heurte à certaines difficul tés quand on veut, d'une part, que le démar rage du générateur soit aussi rapide que possible et, d'autre part, que la fréquence du courant engendré soit aussi constante que possible et notamment indépendante de va riations de fréquence qui pourraient .résulter de variations d'amplitude de l'organe vibrant, servant de maître-oscillateur.
Quand on utilise, comme maître-oscilla- teur, un diapason de dimensions relative ment importantes, on peut éviter assez facile ment le couplage magnétique entre les deux bobines, servant respectivement l'une à l'excitation de la grille et l'autre à l'entretien du mouvement du diapason; mais le temps de démarrage ou d'amorçage des oscillations est quelquefois assez long et prohibitif pour cer taines applications.
Par contre, quand on uti lise une@simple lame vibrante accordée, mon tée, d'une manière connue, dans: un dispositif électromagnétique polarisé de faibles dimen sions, on peut obtenir des temps de démar rage très courts, mais alors on rencontre des difficultés pour éviter le couplage direct entre les bobines, insérées respectivement dans la grille d'excitation de la lampe et dans la plaque pour l'entretretien du mouvement de la lame vibrante.
Si, pour faciliter le dé marrage des oscillations mécaniques, on bran che des condensateurs dans les circuits, on risque de provoquer l'amorçage d'oscillations électriques qui nuisent à la stabilité et à l'exactitude de la fréquence du courant en gendré.
La présente invention a pour but de réa liser un générateur de courant à vibrations évitant les inconvénients susvisés et le des sin annexé en donne, à titre d'exemple, une forme d'exécution comportant un maître- oscillateur à lame vibrante polarisée.
Sur ce dessin, 1 représente un circuit électromagnétique polarisé comportant une lame vibrante accordée et 2, 3, 4, des impé dances, montées avec 1. en pont de Wheat stone. Ces impédances sont ajustées de façon que, lorsque la lame vibrante du circuit 1 est immobile, le pont soit équilibré pour toutes les fréquences. Dans la pratique, il sera suf fisant que le pont soit équilibré dans la gamme des fréquences considérées.
Par exemple, si la lame est accordée à 500 pps, le pont pourra être équilibré entre<B>150</B> et 1000 ou 1500 pps. Une diagonale du pont est alimentée par le circuit-plaque d'une lampe-troide 6 (ou tube amplificateur quel- conique de type connu) auquel elle est reliée par l'intermédiaire d'un transformateur de couplage 5. La deuxième diagonale est reliée à la grille de cette lampe triode. Le courant engendré peut être recueilli par tous moyens connus, dans le circuit-plaque de la lampe triode.
Le fonctionnement de ce générateur est le suivant: la lame vibrante du circuit 1. déve loppe, en oscillant, une force contre-électro motrice qui fait apparaître une tension aux bornes de la grille de la lampe triode qui se trouve, de ce fait, excitée à la fréquence de résonance de la lame; par suite, le courant engendré à cette même fréquence, dans le circuit-plaque alimente le pont et entretient les vibrations de la lame vibrante du cir cuit 1.
A l'état statique le pont est en équilibre instable et dès qu'on met la tension ano dique, l'ensemble s'amorce; bien entendu, le courant engendré peut être convenablement filtré pour obtenir une onde aussi pure qu'on le désire.
Dans un tel dispositif, on a intérêt, pour obtenir une fréquence du courant engendré absolument stable, à ce que l'amplitude des oscillations de la lame vibrante soit aussi constante que possible. Pour arriver à ce ré sultat, on peut prévoir de régler la tension d'alimentation du pont par tous moyens con- nus, agissant soit sur la lampe triode (genre volume-contrôle automatique), soit sur la ten sion effective d'alimentation du pont (limi teurs de tension à gaz; genre lampe au néon ou résistance variable à caractéristique non linéaire).
En variante, on peut brancher en, série dans le circuit d'alimentation du pont un ensemble du genre de celui utilisé en 1 et comportant une lame vibrante accordée sur la même fréquence (ou une fréquence peu diffé rente) que celle de ce circuit; cette lame vi brante entretenue par le courant d'alimenta tion du pont développe une force contre- électromotrice qui tend à diminuer la tension résultante aux bornes du pont.
Par un ré glage approprié des éléments de ces circuits, cette tension peut être maintenue entre les limites convenables.
En variante, on peut utiliser avec avan tage ce dernier dispositif pour engendrer, non plus un courant de fréquence fixe, mais au contraire un courant couvrant une bande de fréquence déterminée. A cet effet, le cir cuit limiteur de tension, branché en série dans la diagonale d'alimentation du pont, comporte une lame vibrante accordée sur une fréquence légèrement différente (inférieure par exemple) de celle de la lame montée dans le pont.
Le fonctionnement est alors le suivant: Cette dernière lame vibrante entre en oscillation, comme indiqué ci-dessus et l'amplitude de ses oscillations augmente tant que la tension d'alimentation du pont aug mente, sous l'effet de l'accroissement simul tané du déséquilibre du pont; mais la fré quence propre de vibration de la lame dimi nue lorsque son amplitude augmente. A un moment donné; la lame vibrante du système polarisé, monté dans la diagonale d'alimen tation du pont, entre à son tour en résonance et suivant le processus indiqué ci-dessus, tend à diminuer la tension d'alimentation du pont.
A ce moment, l'amplitude de la lame vibrante, montée dans le pont, diminue et sa fréquence de résonance remonte à sa valeur initiale; mais alors la lame vibrante, montée dans la diagonale d'alimentation, cesse de vibrer (ou tout au moins vibre moins fort) et la tension augmente à nouveau aux bor nes de la diagonale d'alimentation du pont, et ainsi de suite. Il en résulte que le courant engendré suit les variations de fréquences de résonance de la lame montée dans le pont, correspondant à des amplitudes de vibrations faibles ou grandes.
Ce montage est en par ticulier avantageux quand on veut utiliser le courant alternatif engendré pour faire fonc tionner, à distance par exemple, des relais récepteurs, accordés électriquement ou mé caniquement sur la fréquence théorique de ce courant; en effet, comme ces accords ne peu vent pas, en pratique, être réalisés exacte ment sur la fréquence théorique, on a intérêt à engendrer un courant à fréquence légère ment variable couvrant une gamme englobant les erreurs d'étalonnage des relais récepteurs.
En variante, le système électromécanique monté dans le pont, peut comporter plusieurs organes vibrants, accordés respectivement sur des fréquences différentes de façon à engen drer simultanément plusieurs courants alter natifs de fréquences correspondantes. Avec ce dispositif, on peut, comme ci-dessus, bran cher dans la diagonale d'alimentation du pont un système comportant plusieurs or ganes vibrants accordés respectivement sur les fréquences des courants engendrés, de fa çon .à produire pour toutes les fréquences l'ef fet recherché de limitation de la tension d'ali mentation du pont.
En variante également, les différents organes vibrants, montés aussi bien dans le pont que dans sa diagonale d'ali mentation peut être excités par des circuits électromagnétiques particuliers indépen dants. Dans ce cas, ces différents circuits peuvent être ou non montés dans la même branche du pont.
Les dispositifs décrits ci-dessus peuvent être appliqués avec avantage comme modu lateurs de générateurs à vide ou à gaz de faible ou de grande puissance. Ils trouvent aussi leur application dans les systèmes de transmission à distance par ondes hertziennes ou courants porteurs à haute ou moyenne fréquence, soit comme modulateurs de ces courants, soit comme générateurs de courants directement transmis.
Alternating current generator. Numerous generators have been produced making it possible to generate native alternating currents of determined frequencies, by means of tuning forks, vibrating blades, quartz, combined with vacuum lamps of known types; but we come up against certain difficulties when we want, on the one hand, for the starting of the generator to be as fast as possible and, on the other hand, for the frequency of the current generated to be as constant as possible and in particular independent of variations in frequency which could result from variations in the amplitude of the vibrating member, serving as the master oscillator.
When one uses, as master oscillator, a tuning fork of relatively large dimensions, one can quite easily avoid the magnetic coupling between the two coils, serving respectively one for the excitation of the grid and the other for maintenance of tuning fork movement; but the start-up or initiation time of the oscillations is sometimes quite long and prohibitive for certain applications.
On the other hand, when we use a simple tuned vibrating blade, mounted, in a known manner, in: a polarized electromagnetic device of small dimensions, we can obtain very short starting times, but then we encounter difficulties in avoiding direct coupling between the coils, inserted respectively in the excitation grid of the lamp and in the plate for the maintenance of the movement of the vibrating blade.
If, to facilitate the starting of mechanical oscillations, capacitors are plugged into the circuits, there is a risk of causing the initiation of electrical oscillations which adversely affect the stability and accuracy of the frequency of the generated current.
The object of the present invention is to provide a vibrating current generator avoiding the aforementioned drawbacks and the accompanying drawings give, by way of example, an embodiment comprising a master oscillator with a polarized vibrating plate.
In this drawing, 1 represents a polarized electromagnetic circuit comprising a tuned vibrating plate and 2, 3, 4, impedances, mounted with 1. as a Wheat stone bridge. These impedances are adjusted so that, when the vibrating plate of circuit 1 is stationary, the bridge is balanced for all frequencies. In practice, it will be sufficient for the bridge to be balanced in the range of frequencies considered.
For example, if the blade is tuned to 500 pps, the bridge could be balanced between <B> 150 </B> and 1000 or 1500 pps. A diagonal of the bridge is supplied by the plate circuit of a lamp-troide 6 (or amplifier tube of any known type) to which it is connected by means of a coupling transformer 5. The second diagonal is connected to the grid of this triode lamp. The current generated can be collected by any known means in the plate circuit of the triode lamp.
The operation of this generator is as follows: the vibrating blade of circuit 1.develops, by oscillating, a counter-electro-motive force which causes a voltage to appear at the terminals of the gate of the triode lamp which is therefore located. excited at the resonant frequency of the blade; consequently, the current generated at this same frequency, in the circuit-plate feeds the bridge and maintains the vibrations of the vibrating plate of the circuit 1.
In the static state, the bridge is in unstable equilibrium and as soon as the anodic tension is put on, the whole begins; of course, the current generated can be suitably filtered to obtain a wave as pure as desired.
In such a device, it is advantageous, in order to obtain an absolutely stable frequency of the generated current, for the amplitude of the oscillations of the vibrating plate to be as constant as possible. To achieve this result, provision can be made to adjust the supply voltage of the bridge by any known means, acting either on the triode lamp (volume-automatic control type), or on the effective supply voltage of the bridge. bridge (gas voltage limiters; neon lamp type or variable resistor with non-linear characteristic).
As a variant, it is possible to connect in series in the power supply circuit of the bridge an assembly of the type used at 1 and comprising a vibrating blade tuned to the same frequency (or a frequency not very different) as that of this circuit; this vibrating blade maintained by the supply current of the bridge develops a counter-electromotive force which tends to reduce the resulting voltage at the terminals of the bridge.
By proper adjustment of the elements of these circuits, this voltage can be kept within the proper limits.
As a variant, the latter device can be used with advantage to generate, no longer a current of fixed frequency, but on the contrary a current covering a determined frequency band. To this end, the voltage limiter circuit, connected in series in the diagonal of the power supply of the bridge, comprises a vibrating blade tuned to a slightly different frequency (lower for example) from that of the blade mounted in the bridge.
The operation is then as follows: This last vibrating blade enters into oscillation, as indicated above and the amplitude of its oscillations increases as the supply voltage of the bridge increases, under the effect of the simultaneous increase the imbalance of the bridge; but the inherent frequency of vibration of the plate decreases when its amplitude increases. At one point; the vibrating blade of the polarized system, mounted in the supply diagonal of the bridge, in turn resonates and following the process indicated above, tends to decrease the supply voltage of the bridge.
At this moment, the amplitude of the vibrating plate, mounted in the bridge, decreases and its resonant frequency rises to its initial value; but then the vibrating blade, mounted in the supply diagonal, stops vibrating (or at least vibrates less strongly) and the voltage increases again at the terminals of the supply diagonal of the bridge, and so on. As a result, the current generated follows the variations in resonant frequencies of the blade mounted in the bridge, corresponding to low or large vibration amplitudes.
This arrangement is particularly advantageous when it is desired to use the alternating current generated to operate, for example remotely, receiving relays, electrically or mechanically tuned to the theoretical frequency of this current; in fact, as these agreements cannot, in practice, be carried out exactly on the theoretical frequency, it is advantageous to generate a current with a slightly variable frequency covering a range including the calibration errors of the receiving relays.
As a variant, the electromechanical system mounted in the bridge may comprise several vibrating members, respectively tuned to different frequencies so as to simultaneously generate several native alternating currents of corresponding frequencies. With this device, we can, as above, branch in the supply diagonal of the bridge a system comprising several vibrating organs tuned respectively to the frequencies of the generated currents, so as to produce for all frequencies the desired effect of limiting the supply voltage to the bridge.
Also in a variant, the various vibrating members, mounted both in the bridge and in its supply diagonal, can be excited by particular independent electromagnetic circuits. In this case, these different circuits may or may not be mounted in the same branch of the bridge.
The devices described above can be applied with advantage as modulators of low or high power vacuum or gas generators. They also find their application in remote transmission systems by radio waves or carrier currents at high or medium frequency, either as modulators of these currents, or as generators of directly transmitted currents.