CH355406A - Moteur électrodynamique - Google Patents

Description

  Moteur électrodynamique    La présente invention a pour objet un moteur  électrodynamique, caractérisé par le fait qu'une de  ses parties<B>-</B> stator et partie mobile<B>-</B> est consti  tuée par un aimant     discdidal    multipolaire et caracté  risé par le fait que l'autre présente des nappes con  ductrices réparties uniformément sur la face plane  d'un disque coaxial<B>à</B> l'aimant, ces nappes, dont le  pas est égal au pas polaire, étant reliées entre elles,  de manière<B>à</B> former au moins un bobinage dans  lequel les nappes adjacentes sont parcourues par des  courants<B>de</B> sens inverse.  



  Ce moteur peut être utilisé comme moteur syn  chrone utilisant le courant alternatif engendré par un  oscillateur basse fréquence ou comme moteur oscil  lant, notamment dans une pièce d'horlogerie, telle  qu'un chronographe, une pendulette ou une     montre-          bracelet    électronique.  



  Le dessin ci-annexé représente,<B>à</B> titre     d7exemple,     une forme d'exécution de l'objet de l'invention, cons  tituant un balancier moteur et régulateur d'une mon  tre-bracelet électrique.  



  La     fig.   <B>1</B> en est une vue en coupe axiale<B>;</B>  la     fig.    2 montre schématiquement, en plan, la  disposition des nappes conductrices<B>;</B>  la     fig.   <B>3</B> est une vue en plan, par-dessous, du  rotor<B>;</B>  la     fig.    4 est le schéma électrique du balancier.  



  Le balancier représenté comprend un axe<B>10</B> pi  voté entre une platine<B>11</B> et un pont 12, et un ressort  spiral<B>13</B> attaché d'une part<B>à</B> l'axe<B>10</B> et d'autre part  <B>à</B> une raquette réglable non représentée, permettant  de modifier légèrement la position de repos de l'équi  page oscillant du balancier.  



  Cet équipage<B>-</B> ou rotor<B>-</B> comporte un disque  aimanté 14     (fig.   <B>3)</B> calé sur l'axe<B>10.</B> Ce disque cons  titue un aimant multipolaire présentant dix paires de    pôles alternés et uniformément répartis sur chacune  de ses faces.  



  Le balancier comprend encore une partie fixe<B>-</B>  ou stator<B>-</B> formée par vingt nappes conductrices<B>15</B>  noyées dans la surface supérieure d'un support cir  culaire isolant plat<B>16</B> fixé sur la platine<B>11</B> et situé  <B>à</B> faible distance de l'aimant 14. Les nappes<B>15</B> sont  radiales et distribuées uniformément sur le pourtour  du support<B>16 ;</B> leur pas est égal au pas polaire du  rotor.

   Ces nappes sont formées par des faisceaux de  fils conducteurs reliés de manière<B>à</B> constituer deux  bobinages<B>17</B> et<B>18.</B> Le premier de ceux-ci<B>-</B> dit  bobinage capteur<B>-</B> dont les deux bornes sont dési  gnées par     l7a    et     l7b,    comprend deux nappes adja  centes, le second<B>-</B> dit bobinage inducteur ou mo  teur<B>-</B> dont les deux bornes sont désignées par     l8a     et     l8b,    les dix-huit autres nappes. Deux nappes adja  centes quelconques d'un même bobinage sont tou  jours parcourues par des courants inverses.  



  Les deux bobinages<B>17</B> et<B>18</B> sont insérés res  pectivement     (fig.    4) dans le circuit d'entrée et de sor  tie d'un amplificateur<B>à</B> transistor<B>19</B> monté en émet  teur commun (trait plein) ou en base commune (trait  pointillé). La base de ce transistor, alimenté par une  pile 20, est polarisée par une résistance 21 découplée  par un condensateur 22.  



  Le balancier décrit ci-dessus qui est relié<B>à</B> un  rouage traditionnel, non représenté, par l'intermé  diaire d'un mécanisme transformant son mouvement  oscillant en un mouvement rotatif intermittent, fonc  tionne de la façon suivante:  En l'absence de tout signal aux bornes du bobi  nage capteur<B>17,</B> le transistor<B>19</B> est le siège d'un  courant de collecteur résultant du courant de base  fourni par la résistance 21.  



  Dès qu'une oscillation du rotor est amorcée, la  tension induite dans le bobinage<B>17</B> module le cou-           rant    de collecteur. Ce courant modulé, qui traverse  le bobinage<B>18,</B> soumet le rotor<B>-</B> si les connexions  sont convenablement faites<B>- à</B> un couple moteur  qui tend<B>à</B> amplifier son mouvement jusqu'à ce que  la force contre-électromotrice induite dans, ce, bobi  nage atteigne la tension de la pile, 20.<B>A</B> ce moment  le fonctionnement<B>de</B> l'amplificateur cesse brusque  ment.  



       Etant    donné la multiplicité des pôles, la fréquence  de la tension induite dans le bobinage<B>17</B> est plus  élevée que celle<B>de</B> l'oscillation du rotor. Cette fré  quence est d'ailleurs variable, passant par un maxi  mum en même temps que la vitesse angulaire du  rotor. Dès que     Pamplitude   <B>de</B> ce dernier atteint une  certaine valeur, le signal capté par le bobinage<B>17</B>  est assez ample pour assurer une modulation     d1m-          pulsion    sur le collecteur, c'est-à-dire que seules les  crêtes de tension, de polarité convenable, engendrent  un courant de collecteur.  



  La capacité 22 doit être telle que les fluctuations  <B>de</B> la tension de polarisation n'excèdent pas quelques  millivolts, ce qui est facilement réalisable, sous une  forme très réduite, avec les condensateurs électro  lytiques. Seuls les maximum     maximorum    de polarité  convenable de la tension induite dans le bobinage<B>17</B>  donneront alors lieu<B>à</B> des impulsions motrices qui  sont automatiquement localisées au voisinage de la  vitesse angulaire maximum du rotor. Chaque alter  nance de ce dernier peut donner lieu<B>à</B> une ou plu  sieurs impulsions motrices, selon les caractéristiques  du circuit, mais toutes ces impulsions sont localisées  dans le temps au voisinage du passage du rotor par  sa vitesse angulaire maximum, répondant ainsi<B>à</B> une  condition bien connue d'isochronisme.

   On pourrait  envisager, dans une variante, de dédoubler le circuit  électrique pour rendre motrices les deux alternances  de chaque période de la tension induite dans le bobi  nage capteur.  



  La forme d'exécution décrite présente l'avantage  de ne pas avoir de contacts frottants et de compren  dre un rotor dont la masse a une géométrie beaucoup  mieux déterminée que celle d'un rotor bobiné. La  multiplicité du nombre de ses pôles présente encore  l'avantage de limiter la dispersion du flux magnéti  que et d'éviter les nombreux inconvénients d'une telle  dispersion tout en permettant de réaliser un champ  magnétique intense. Les portions inactives des con  ducteurs dont les tronçons radiaux forment les nap  pes<B>16</B> sont également réduites dans une forte pro  portion, facteur important pour atteindre un rende  ment élevé indispensable dans une montre.  



  Pour fixer les idées, la consommation     d!un    balan  cier spiral tel que celui représenté au dessin peut être  de l'ordre du     microwatt.   <B>Il</B> est recommandable de  faire usage     d7un    transistor au silicium, peu sensible<B>à</B>  la température. Si la tension de la pile 20 est de l'or  dre du volt, la résistance 21 sera de deux ou trois  mégohms et la capacité du condensateur 22 d'envi  ron dix [t F. Un tel condensateur électrolytique au    tantale peut occuper un volume de quelques     millimè-          très    cubes seulement.  



  Pour un diamètre du rotor de dix millimètres, la  hauteur axiale du balancier peut ne pas excéder un  millimètre, axe et pivots non compris. Pour atteindre  une tension de l'ordre de un volt le bobinage<B>18</B> devra  compter environ<B>10 000 à</B> 20<B>000</B> conducteurs,     c'est-          à-dire    que chaque nappe comprendra environ de<B>500</B>  <B>à 1000</B> conducteurs.  



  Chaque nappe peut être constituée par l'un des  deux côtés actifs d'une bobine élémentaire, de telle  manière que les 20 nappes du stator représenté<B>à</B> la       fig.    2, nécessitent<B>10</B> bobines élémentaires.<B>Il</B> pour  rait<B>y</B> avoir un avantage<B>à</B> constituer chaque nappe  par les côtés actifs adjacents<B>de</B> deux bobines succes  sives, les 20 nappes nécessitant alors 20 bobines<B>élé-</B>  mentaires et l'intervalle entre les nappes correspon  dant<B>à</B> la largeur d'une bobine.

Claims (1)

1. <B>REVENDICATIONS</B> <B>1.</B> Moteur électrodynamique, caractérisé par le fait qu'une de ses parties<B>-</B> stator et partie mobile<B>-</B> est constitu'e par un aimant disco7idal multipolaire et par le fait que l'autre présente des nappes conduc trices réparties uniformément sur la face plane d'un disque coaxial<B>à</B> l'aimant, ces nappes, dont le pas est égal au pas polaire, étant reliées entre elles de manière<B>à</B> former au moins un bobinage dans lequel les nappes adjacentes sont parcourues par des cou rants de sens inverse. II. Utilisation du moteur selon la revendication<B>1</B> dans une pièce d'horlogerie.

   SOUS-REVENDICATIONS <B>1.</B> Moteur selon la revendication<B>1,</B> constituant un moteur oscillant dont la partie mobile est liée<B>à</B> un point fixe par un ressort de rappel, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens captant périodique ment une fraction de l'énergie de la partie mobile, un amplificateur, une source d'énergie et des moyens moteurs transmettant périodiquement,<B>à</B> la partie mobile, une quantité d'énergie supérieure<B>à</B> l'énergie captée de manière<B>à</B> entretenir son mouvement oscil lant. 2.

   Moteur selon la revendication<B>1</B> et la sous- revendication <B>1,</B> caractérisé par le fait que lesdits moyens capteurs sont constitués par un premier bobi nage formé par une partie des nappes conductrices et lesdits moyens moteurs par un second bobinage formé par une autre partie de ces nappes, ces deux bobi nages étant insérés dans les circuits d'entrée, respec tivement<B>de</B> sortie dudit amplificateur. <B>3.</B> Moteur selon la revendication I et la sous- revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites nappes et les pôles de l'aimant sont situés dans deux plans parallèles. 4.

   Moteur selon la revendication<B>1</B> et la sous- revendication 2, caractérisé par le fait que ledit am plificateur est constitué par un transistor monté en émetteur commun. <B>5.</B> Moteur selon la revendication I et la sous- revendication 2, caractérisé par le fait que ledit am plificateur est constitué par un transistor monté en masse commune.

   <B>6.</B> Moteur selon la revendication<B>1</B> et les sous- revendications <B>1,</B> 2 et 4, caractérisé par le fait que la base dudit transistor est polarisée en courant par une résistance reliée<B>à</B> la tension d'alimentation de l'émet teur, et découplée par un condensateur relié<B>à</B> l'un des pôles de la source d'alimentation de l'amplifica teur.

   <B>7.</B> Moteur selon la revendication I et les sous- revendications <B>1,</B> 2 et<B>5,</B> caractérisé par le fait que la base dudit transistor est polarisée en courant par une résistance reliée<B>à</B> la tension d'alimentation de l'émetteur, et découplée par un condensateur relié<B>à</B> l'un des pôles de la source d'alimentation de l'ampli ficateur.