EP0007275B1 - Inductance variable et émetteur comportant une telle inductance - Google Patents
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- H01F21/00—Variable inductances or transformers of the signal type
- H01F21/02—Variable inductances or transformers of the signal type continuously variable, e.g. variometers
Definitions
- the present invention relates to a variable inductor comprising: a fixed winding made of a conductor wound on a circular helix and a slider resting on the conductor, the displacement of the fulcrum of the cursor on the conductor being by a screwing movement of the cursor around the axis of the propeller.
- variable inductances are known in which the cursor is placed inside the propeller and presses and slides on the conductor (see, for example, US-A-1,831,375); this slider provides the electrical connection with a rotary conductive axis disposed along the main axis of the propeller and can move longitudinally on this conductive axis.
- the rotational movement of the conductor axis causes the cursor to move on the conductor, the latter serving as a guide rail for the cursor.
- inductors are generally used in medium power transmitters and in the matching circuits of the antennas associated therewith.
- the conductive axis of the inductor is most often driven in rotation using a motor which, on the one hand, thanks to its speed of rotation, ensures rapid positioning of the cursor and which, on the other hand , allows remote control or servo control in automatically tuned devices.
- This rapid positioning corresponds to a very high speed of sliding of the contact on the conductor.
- the pressure exerted by the cursor on the conductor must remain low while the cursor is moving at high speed;
- the movement of the cursor at high speed is very generally linked to a reduced current in the inductance, therefore to a current which does not require a high pressure in the contact between the cursor and the conductor.
- the current in the inductor is maximum and the contact pressure must be high to limit resistance and overheating at the point of contact.
- the contact pressure is fixed and is most often chosen to be fairly high, which, as seen above, is well suited when the cursor is at I-stop or slides at low speed on the conductor. but leads to significant wear of the contact and / or of the conductor during rapid positioning.
- the present invention aims to reduce and, if possible, eliminate these drawbacks.
- variable inductor of the type indicated at the beginning of this text is characterized in that it comprises a spacer device associated with the cursor and which, under the effect of the centrifugal force produced during a screwing movement , tends to move the cursor away from the driver.
- Figure 1 is a view of a variable inductance, reduced, for convenience of drawing and reading the drawing, to the elements necessary for understanding the invention. It should also be noted that for the same reasons the dimensions of certain elements of the inductor have not been observed in FIG. 1.
- the winding 1 is made of conductive wire of rectangular section with a thickness of 1.5 mm and a width of 8 mm; it comprises, in total, fifty coils wound in the form of a circular helix of axis XX.
- the dimensions of the winding are: overall length 300 mm, diameter 120 mm.
- the insulating bars 10, 11, 12 are made of rigid plastic and have notches 2 mm deep in which the conductive wire of the winding rests; they are arranged at 120 ° from one another around the axis XX and serving as spacers for the flanges, not shown, of the variable inductance.
- the axis of rotation, 2 is a hollow square tube, 18 mm square, made of silver copper; it is connected to the flanges, in the vicinity of its ends, not shown, by means of plastic bearings. One of the ends of axis 2 crosses one of the flanges of the inductor and is designed to be coupled to the motor axis.
- the slider 3 also includes a device for separating the two elastic blades 4, 5; this spacing device, 8, comprises a weight 81 of 0.5 gram and a lever 82 located on either side of a small pivot axis 80 with which they form a single piece. Part of the elastic blade 5 has been torn off to allow a better view of the spacer.
- the elastic blade 4 has, in its part forming one of the branches of the cursor clip, a hole 401 and, on either side of this hole, two tongues folded at 90 ° and each pierced with a circular hole and which serve as a bearing for the minor axis 80; the minor axis 80 and the lever 82 are located inside the branches of the cursor clamp; the counterweight 81 is connected to the minor axis 80 through the hole 40.
- variable inductance which has just been described is intended to operate with an average HF current of 12A when the cursor is stopped or traverses the last turn preceding its breakpoint and an average HF current of 0.5A when the cursor is moving fast.
- Figure 2 shows, seen in section, an assembly consisting of two elastic blades 21, 22 and a device for spacing these blades, 23.
- This assembly replaced the assembly consisting of parts 4, 5 and 8 of FIG. 1 makes it possible to constitute another variable inductor according to the invention.
- the spacing device 23 consists of a steel ball, placed between the two elastic blades and held in a pocket formed by two kinds of bumps, one per blade, the concave parts of which face each other.
- FIG. 2 also appear four silver contacts, 24 to 27, welded to the blades. These contacts, which have the shape of hemispheres of about 5 mm in diameter, are intended to ensure the sliding contact of the cursor with the axis of the inductor (contacts 24, 25) and with the winding (contacts 26, 27 ).
- the invention is applicable, in particular to transmitters and, more particularly to medium power transmitters.
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Description
- La présente invention concerne une inductance variable comportant: un bobbinage fixe fait d'un conducteur bobiné selon une hélice circulaire et un curseur appuvant sur le conducteur, le déplacement du point d'appui du curseur sur le conducteur se faisant par un mouvement de vissage du curseur autour de l'axe de l'hélice.
- De telles inductances variables sont connues dans lesquelles le curseur est placé à l'intérieur de l'hélice et appuie et glisse sur le conducteur (voir, par exemple, US-A-1 831 375); ce curseur assure la liaison électrique avec un axe conducteur rotatif disposé selon l'axe principal de l'hélice et peut se déplacer longitudinalement sur cet axe conducteur. Le mouvement de rotation de l'axe conducteur entraîne le déplacement du curseur sur le conducteur, ce dernier servant de rail de guidage pour le curseur.
- Ces inductances sont généralement utilisées dans les émetteurs de moyenne puissance et dans les circuits d'adaptation des antennes y associées.
- L'axe conducteur de l'inductance est le plus souvent entraîné en rotation à l'aide d'un moteur qui, d'une part, grâce à sa vitesse de rotation, assure un positionnement rapide du curseur et qui, d'autre part, permet une télécommande ou un asservissement dans les dispositifs à accord automatique.
- A ce positionnement rapide correspond une très grande vitesse de glissement du contact sur le conducteur. Pour limiter l'usure du contact et/ou du conducteur, la pression exercée par le curseur sur le conducteur doit rester faible pendant le déplacement du curseur à grande vitesse; or il est à noter que le déplacement du curseur à grande vitesse est très généralement lié à un courant réduit dans l'inductance, donc à un courant ne nécessitant pas une forte pression dans le contact entre le curseur et le conducteur.
- Par contre, à l'arrêt ou aux faibles vitesses correspondant à la fin d'une période d'asservissement, le courant dans l'inductance est maximal et la pression de contact doit être forte pour limiter la résistance et l'échauffement au point de contact.
- Avec les inductances variables connues la pression de contact est fixe et est le plus souvent choisie assez forte, ce qui, comme il a été vu ci-avant, convient bien lorsque le curseur est à I-arrêt ou glisse à faible vitesse sur le conducteur mais conduit à une usure importante du contact et/ou du conducteur lors d'un positionnement rapide.
- La présente invention a pour but de réduire et, si possible, de supprimer ces inconvénients.
- Ceci est obtenu grâce à un curseur exercant sur le conducteur un contact dont la pression est liée à la vitesse de glissement du curseur et, donc, à la vitesse de rotation de l'axe conducteur de l'inductance.
- Selon l'invention une inductance variable du type indiqué au début de ce texte est caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'écartement associé au curseur et qui, sous l'effet de la force centrifuge produite lors d'un mouvement de vissage, tend à écarter le curseur du conducteur.
- La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent:
- - la figure 1 une vue d'une partie d'une première inductance variable selon l'invention;
- - la figure 2 des éléments d'une seconde inductance variable selon l'invention.
- La figure 1 est une vue d'une inductance variable, réduite, pour des commodités de dessin et de lecture du dessin, aux éléments nécessaires à la compréhension de l'invention. Il est de plus à noter que pour les mêmes raisons les dimensions de certains éléments de l'inductance n'ont pas été respectées sur la figure 1.
- Sur la figure 1 sont représentés:
- - environ quatre spires du bobinage, 1, d'une inductance variable,
- - une portion de chacune de trois barres isolantes 10, 11, 12 placées autour du bobinage 1 et servant à sa fixation,
- - un axe mécanique de rotation, 2, de section carrée, dont l'axe géométrique de rotation est repéré XX,
- - un curseur, 3.
- Le bobinage 1 est réalisé en fil conducteur de section rectangulaire d'une épaisseur de 1,5 mm et d'une largeur de 8 mm; il comporte, au total, une cinquantaine de spires bobinées en forme d'hélice circulaire d'axe XX. Les dimensions du bobinage sont: longeur hors-tout 300 mm, diamètre 120 mm.
- Les barres isolantes 10, 11, 12 sont réalisées en plastique rigide et comportent des encoches de 2 mm de profondeur dans lesquelles repose le fil conducteur du bobinage; elles sont disposées à 120° l'une de l'autre autour de l'axe XX et servant d'entretoises aux flasques, non représentées, de l'inductance variable.
- L'axe de rotation, 2, est un tube creux, carré, de 18 mm de côté, réalisé en cuivre argenté; il est relié aux flasques, au voisinage de ses extrémités non représentées, par l'intermédiaire de paliers en plastique. Une des extrémités de l'axe 2 traverse l'une des flasques de l'inductance et est prévue pour être accouplée à l'axe du moteur.
- Le curseur 3 comporte:
- - deux lames élastiques, 4, 5, de 10 mm de large et de cinq dizièmes de millimètre d'épaisseur, réalisées en bronze à ressort. Ces lames sont pliées, sensiblement à 90°, au voisinage de leur première extrémité, 40, 50, et sont en contact, toujours au voisinage de cette même extrémité avec l'une des faces de l'axe carré, 2, par l'intermédiaire de contacts en argent soudés sur les lames; ces contacts en argent sont identiques aux contacts en argent qui apparaîtront sur la figure 2. Les lames 4 et 5 sont accolées sur leur partie médiane et s'écartent l'une de l'autre vers leur seconde extrémité pour former une sorte de pince dont les deux branches aboutissent de part et d'autre d'un même point du bobinage 1; là encore le contact se fait par l'intermédiaire de contacts en argent, soudés sur les lames,
- - deux guides isolants, 6, 7, comportant une partie circulaire percée d'un trou à travers lequel passe l'axe 2 et l'une des extrémités repliées des lames (extrémité 40 pour le guide 6 et extrémité 50 pour le guide 7); les deux guides 6 et 7 comportant respectivement deux languettes 30, 31, formant une étoile à trois branches avec les lames 4, 5, et deux parties en forme de gouttière, disposées selon la branche de l'étoile occupée par les lames, chacune des lames étant ainsi maintenue, dans sa partie médiane, à l'intérieur de la gouttière de l'un des guides. Les lames 4, 5 et lès guides 6, 7 sont rendus solidaires par trois rivets 32, 33, 34 reliant entre elles les parties circulaires des guides. Ainsi les lames élastiques pincent-une spire du bobinage 1 tandis que les guides 6 et 7, disposés à 120° de part et d'autre des lames élastiques,' appuient respectivement au-dessous et au-dessus de cette même spire; il s'en suit que, lorsque l'axe 2 tourne (flèches g1 ou g2), le curseur en forme d'étoile est maintenu en permanence dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe 2 et le point de pincement entre les lames élastiques 4, 5 et le conducteur 1 glisse le long du conducteur.
- Le curseur 3 comporte également un dispositif d'écartement des deux lames élastiques 4, 5; ce dispositif d'écartement, 8, comporte une masselotte 81 de 0,5 gramme et un levier 82 situés de part et d'autre d'un petit axe de basculement 80 avec lequel ils forment une seule pièce. Une partie de la lame élastique 5 a été arrachée pour permettre de mieux voir le dispositif d'écartement. La lame élastique 4 comporte, dans sa partie formant l'une des branches de la pince du curseur, un trou 401 et, de part et d'autre de ce trou, deux lanquettes pliées à 90° et percées chacune d'un trou circulaire et qui servent de palier pour le petit axe 80; le petit axe 80 et le levier 82 se trouvent situés à l'interieur des branches de la pince du curseur; la masselotte 81 est reliée au petit axe 80 à travers le trou 40.
- Lorsque le curseur est au repos le levier 82 touche à peine la lame élastique 5. Par contre, lorsque le curseur est en déplacement rapide (dans le cas de l'exemple décrit: 10 tours par seconde, ce qui correspond à un déplacement d'extrémité à extrémité du bobinage en 5 secondes pour une longueur de bobinage de 17 mètres) la masselotte 81, sous l'effet de la force centrifuge, se déplace (flèche f), ce qui fait bascular le levier 82 et celui-ci appuie d'autant plus fort sur la lame 5 pour l'écarter de la lame 4 que la force centrifuge est plus grande. Ainsi la pression exercée par les lames élastiques sur le bobinage est réduite lors des déplacements rapides du curseur ce qui, en conséquence, réduit l'usure du curseur et du bobinage par rapport à une inductance variable de type classique du genre par exemple de celle de la figure 1 mais sans le dispositif d'écartement des lames élastiques.
- L'inductance variable qui vient d'être décrite est destinée à fonctionner avec un courant H.F. moyen de 12A lorsque le curseur est à l'arrêt ou parcourt la dernière spire précédant son point d'arrêt et un courant H.F. moyen de 0,5A lorsque le curseur est en déplacement rapide.
- La figure 2 montre, vu en coupe, un ensemble constitué de deux lames élastiques 21, 22 et d'un dispositif d'écartement de ces lames, 23. Cet ensemble mis à la place de l'ensemble constitué par les pièces 4, 5 et 8 de la figure 1 permet de constituer une autre inductance variable selon l'invention. Dans cette variante le dispositif d'écartement 23 est constitué d'une bille en acier, disposée entre les deux lames élastiques et maintenue dans une poche formée par deux sortes de bosses, une par lame, dont les parties concaves sont en regard.
- Sur la figure 2 apparaissent également quatre contacts en argent, 24 à 27, soudés aux lames. Ces contacts qui ont la forme de demi- sphères d'environ 5 mm de diamètre, sont destinés à assurer le contact glissant du curseur avec l'axe de l'inductance (contacts 24, 25) et avec le bobinage (contacts 26, 27).
- Sous l'action de la force centrifuge (flèche f) créée par la rotation rapide de l'axe de l'inductance variable, la bille se déplace ettend à écarter la pince que forment les deux extrémités des lames élastiques terminées par les contacts 26, 27; il en résulte une diminution de l'effort de pression exercé par le curseur sur le bobinage.
- Différentes autres inductances variables peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention, ces inductances comportant un curseur avec un premier dispositif faisant pression sur le bobinage et un second dispositif qui, sous l'effet de la force centrifuge produite par la rotation rapide de l'axe de rotation de l'inductance, réduit automatiquement la pression exercée par le premier dispositif sur le bobinage. C'est par exemple le cas d'une inductance où le curseur comporte un bras coulissant et, à l'extrémité de ce bras:
- - une petite barre montée en rotation autour d'un axe solidaire du bras,
- - une roulette solidaire de l'une des extrémités de la barre et qui vient en contact avec le conducteur du bobinage,
- - une masselotte solidaire de l'autre extrémité de la barre et qui, lors d'une rotation rapide de l'axe de l'inductance, tend à réduire la pression de la roulette sur le conducteur,
- - et un ressort fixé entre le bras et la barre et tendant à augmenter la pression de la roulette sur le conducteur.
- L'invention est applicable, en particular aux émetteurs et, plus spécialement aux émetteurs de moyenne puissance.
Claims (5)
1. Inductance variable comportant: un bobinage (1) fixe fait d'un conducteur bobiné selon une hélice circulaire et un curseur (3) appuyant sur le conducteur, le déplacement du point d'appui du curseur sur le conducteur se faisant par un mouvement de vissage du curseur autour de l'axe de hélice, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'écartement (8, 23) associé au curseur (3) et qui, sous l'effet de la force centrifuge produite par un mouvement de vissage du curseur, tend à réduire la pression du curseur sur le conducteur.
2. Inductance selon la revendication 1, dans laquelle le curseur comporte une pince, cette pince comportant deux pièces (4, 5) en regard et pinçant le conducteur, caractérisée en ce que le dispositif d'écartement est associé aux deux pièces en regard pour, sous l'effet de la force centrifuge produite par un mouvement de vissage du curseur, tendre à écarter l'une de l'autre les deux pièces en regard.
3. Inductance selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux pièces en regard sont deux lames élastiques (4, 5) et en ce que le dispositif d'écartement comporte: un axe de basculement (80) dont le palier est solidaire de l'une (4) des deux lames, un levier (82) solidaire, à l'une de ses extrémités, de l'axe de basculement (80) et une masselotte (81) solidaire de l'axe de basculement pour, sous l'effet de la force centrifuge produite par un mouvement de vissage du curseur, tendre à faire tourner l'axe de basculement (80) et à appuyer le levier (82) sur l'autre (5) des deux lames.
4. Inductance selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux pièces en regard sont deux lames élastiques (21, 22) présentant chacune une partie en creux, les parties en creux des deux lames étant en regard pour former une poche et en ce que le dispositif d'écartement comporte une bille (23) placée à l'intérieur de la poche et qui, sous l'effet de la force centrifuge produite par un mouvement de vissage du curseur, tend à sortir de la poche et donc à écarter l'une de l'autre les deux pièces en regard.
5. Emetteur caractérisé en ce qu'il comporte au moins une inductance selon l'une des revendications précédentes.
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