WO1982002984A1 - Moteur-generateur electrique a flux differentiel - Google Patents

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WO1982002984A1
WO1982002984A1 PCT/FR1982/000034 FR8200034W WO8202984A1 WO 1982002984 A1 WO1982002984 A1 WO 1982002984A1 FR 8200034 W FR8200034 W FR 8200034W WO 8202984 A1 WO8202984 A1 WO 8202984A1
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magnetic
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solenoids
frequency
current
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PCT/FR1982/000034
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English (en)
Inventor
Russac Jean Marie Blanc
Original Assignee
Russac Jean Marie Blanc
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Application filed by Russac Jean Marie Blanc filed Critical Russac Jean Marie Blanc
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Definitions

  • This patent relates to new devices and new uses of differential magnetic flux to realize static or dynamic devices, generating electric currents, direct or alternating, from low frequency to the field of electromagnetic waves without any limitation. higher, or lower, frequency and, from a continuous or alternative supply.
  • These new induction, or self-induction, devices are used to stabilize, or multiply, electrical voltages; to stabilize or limit the flow of electrical intensities, to multiply by a precise quantity the frequency of inductive electric currents, to produce laser radiation in the whole range of electromagnetic waves, to produce direct currents without a collector; to improve the quality and safety of production, by semiconductor devices (transistors and thyristors), high and low frequency electrical oscillations; to reduce the cost of producing electrical oscillations by semiconductor devices by simplifying the control of trips and protecting the semiconductors; to build electric induction generator motors, simplified, that is to say, at low cost and which can however be very light since the rotation speed can be high.
  • the currently known devices which make it possible to produce, by simple induction or self-induction, frequency multiplications, voltage stabilizations, voltage multiplications, intensity limitations are, with regard to static devices, very heavy and bulky, even for low powers. On the other hand, they have. poor performance and above all they are very complex and very complicated to build and adjust.
  • the generator motors currently known and based on induction phenomena require, for their manufacture, special machines for cutting the notches in the sheets of the
  • each "domain” has a slightly predominant magnetic axis, and can be considered as a deformed circle, represented by Fig.1.
  • the ELECTRONIC orbits of predominant magnetic direction tend to orient in the direction of the external inducing field. But this preponderant magnetic field inside the "domain” tends to reinforce the complementary and opposite magnetic field of the same "domain” (arrows in thin lines, Fig.1).
  • This process delays demagnetization and remagnetization in the opposite direction of the secondary field (arrows in lines ends, Fig. 1).
  • the flux in the soleneide which applies the magneto-motive force to the magnetic material of the nucleus, is in a well-defined magnetic direction while the magnetization of the core is in the opposite direction. Magnetic fluxes are different in size and in direction until the force is sufficient to tilt the magnetization, as a whole, and this tilting speed is much faster than the speed of variation of the inductive voltage.
  • the speed of variation from one magnetic direction to another opposite magnetic direction can even be such that a true magnetic "vibration” or “oscillation” can occur (in the form of harmonic of the inductive alternating current, where in the form of 'a real multiplication of frequency of this same inductive current.
  • the device invented to select and use the best magnetic materials consists in the association in series of a capacitor and an electric solenoid wound on all or part of a magnetic material circuit closed or not on itself. This device is listed in the present invention: device A.
  • the magnetic material circuit of this first device is formed by the magnetic material to be tested or used. It is designated by reference 1, in Fig. 2.
  • the solenoid is designated by reference 2.
  • the capacitor is designated by reference 3.
  • the voltage V1 is the alternating supply voltage of the device (frequency 50 HZ, for example).
  • This device is not an electrical resonance device although the reactance of self (L ⁇ ) is quite close to the reactance of capacity It is not either available ferro-magnetic resonance, because the magnetic material could be a para or dia-magnetic material (as explained below) and although it includes ferro-resonance with regard to the sudden increase d intensity for a certain ratio of self, capacity and magnetic material.
  • This device brings more than simple ferro-resonance, because it combines both and with a suitable magnetic material, this ferro-resonance, and an approach to electrical resonance.
  • the practical assembly of this first device consists in first choosing, as a function of the supply voltage V1, a choke with a magnetic material core and characteristics such as the magnetic core to be tested, or to be used, is saturated when the voltage V1 is applied directly to the ends of the solenoid 2, (maximum voltage V1) Fig.2.
  • the capacitor 3, of the assembly of FIG. 2 must have a capacity such that it lets through, with the total voltage V1 at its terminals, a current approximately of the same magnitude as that of the saturation current of the inductor.
  • the differences can be of the order of 10 to 50% and more, more or less. It is a completely approximate, but sufficient way of making L ⁇ little different from Le dynamic operation of the assembly contributes to ensuring that this equality is never obtained.
  • the voltage V1 is applied to the terminals indicated by the symbol V1, in Fig. 2, but gradually increasing it from zero to maximum.
  • the voltage across V2 and V3 is three to six times higher than the voltage across V1.
  • the voltage across V2 can then be very close to the maximum voltage of V1. Above all, it is stable and does not vary more than a few percent when V1 continues to progress to its maximum value, or even when V1 decreases. For a very low value of V1, the voltage V2 drops. State changes
  • V2 present: second quality coefficient: K2 " ⁇ 7 ⁇ ⁇ m
  • the overvoltage in the invented device is due to the speed of the change of direction of magnetization inside the magnetic material, as was explained at length at the beginning of the description and as evidenced by the readings of oscilloscope shown in Figs. 3 and 4.
  • the square waves in Fig. 4 and the points in Fig. 3 clearly indicate that the magnetic field suddenly reverses when the magneto-motive force is sufficient, and this rapidity of inversion at each cycle justifies the designation of cyclo - overvoltage given to this particular overvoltage in the invention and as a reminder of the cause which causes it and which explains its stability (cyclic variations in magnetization between 2 opposite maximums, always represented by graphs called hysteresis cycles). Cyclo-overvoltage is caused by a cyclo magnetic resonance. Some magnetic sheets, which are not grain oriented, give a very low cyclosurtension because, the speed of change of magnetic direction inside the material is not as fast and whatever the intensity of the magneto- force. applied motor skills.
  • Another means of verifying the "vibration" ability of a magnetic material consists in making a transformer with this material and sometimes sending a single alternation, always the same, and sometimes both rectified in the primary.
  • the difference of the secondary voltages (when we send only one alternation of an alternating current in the primary, after having sent the two rectified) is more or less great according to the nature of the magnetic core used (more or less great ability to " "free” vibration).
  • the stable cyclo-overvoltage of V2 can be used in a particularly simple and economical way to supply a fixed voltage on an indoor circuit.
  • the cosine ⁇ of the device is improved, as for a motor.
  • the generator circuit with differential flow and stable cyclosurge voltage illustrated in Fig. 2
  • the operating circuit connected to the terminals designated in Fig. 2 by the symbol V2 , can absorb a current much greater in magnitude of intensity than half the magnitude of the total current absorbed by the device.
  • this first device called cyclo-overvoltage voltage stabilizer, saves the secondary windings, since it functions as an auto-transformer.
  • cyclo-overstrain Another particularly interesting application of cyclo-overstrain is the use of the invented device for igniting electric discharge tubes and lamps in a gas.
  • fluorescent tubes for lighting in particular, and all discharge tubes in general, designated by Ref.5
  • Ref.5 can be mounted in parallel on the capacitor 3 (Fig.5) or on the choke 2, Fig.6.
  • the advantage of the assembly of Fig.5 is to be able to have a higher overvoltage (V3> V2) to prime the tube and with the safety of power
  • the very low power inductor can be put out of service after the priming of the tube (current in the provided tube much higher than the current in the inductor and therefore cancellation of the overvoltage after priming) where to be kept in service after priming the tube to stabilize even more finely than with the capacitor in series, the discharge voltage.
  • a more powerful cyclo-overvoltage device must be provided in relation to the power of the discharge tube when the inductor 2 is in series with the tube 5.
  • Cyclo-overvoltage generators due to the high overvoltage coefficient, are particularly suitable for producing very high voltages in an economical manner and with the best guarantees of safety and efficiency. Indeed, it is no longer necessary to bring the secondary winding closer to the primary winding since it suffices for a winding 2 having enough turns (with a good compromise between the section of the core and the number of turns) and several cyclo-overvoltage generators can be connected in series to obtain the desired high voltage.
  • the voltage V2, of the first generator becoming the voltage V1 of the second generator, and so on.
  • the internal demagnetizing fields of the nucleus (and in relation to the structure of the atomic groupings) take over and restore passive behavior to the material, that is to say, variation of magnetic direction at the same speed as speed variation of the inductor current.
  • the voltage V3 at the terminals of the capacitor is lower than the voltage V2 at the terminals of the inductor.
  • the difference is almost equal to the voltage V1, that is to say, that before the establishment of the cyclosurtension V2 ⁇ V1 + V3. It is in the opposite direction of the relationship which is established at cyclo-overvoltage or V3 ⁇ V1 + V2.
  • V1 With magnetic materials which do not give a cyclo-overvoltage, the growth of V1 makes it possible to bring the voltage across the terminals of the inductor and across the terminals of the capacitance to a substantially equal value and, when this equality is reached, the current increases quickly in the choke to reach the value it would have in the capacitor if the voltage of V1, reached when the equality of the voltages V2 and V3 was observed, was applied directly to the terminals of this capacitor. It's classic ferro-resonance.
  • vibrations enclosed in quotes is a term set apart to designate rapid changes in magnetic direction within the materials and not to be confused with the mechanical vibrations of the assembled magnetic sheets.
  • These parallel magnetic sheets by repelling each other due to their magnetizations in the same direction, cause very annoying noises which must be reduced to a minimum by a very strong clamping of the sheets, and what is better, by gluing of the sheets between- they.
  • the speed of establishment of the cyclo-overvoltage is a function, as has already been said, of the shape of the hysteresis cycle of the material.
  • the tilting speed of magnetism is therefore a complex and binding function for a given supply or induction frequency; material characteristics and magnetizing power.
  • Magnetic are all intended, in the present invention, to generate and amplify magnetic oscillations of atomic groupings inside a magnetic, ferro, para or dia-magnetic material or in alloys or combinations of materials belonging to these different groups.
  • Oriented grain sheets have a cyclo-overvoltage coefficient K2 equal to 9 or 10. This coefficient decreases when a load is connected, in parallel, to the choke.
  • a variant of device A is device B, where the inductor 2 is placed between two capacitors Fig. 7. The stability of the cyclo-overvoltage is further improved by this device B.
  • three phase, three devices, A or B are used.
  • the three voltages V1 being 120 ° out of phase with one another.
  • the connection of these windings is made as shown in Fig.8, and from the three phases I, II, III.
  • This third device is called device C.
  • the groups of four thin parallel lines represent the cores of the transformers.
  • the cylinder heads of the single-phase transformers are not shown.
  • the magnetic circuits of devices A, B and C preferably consist of low frequencies of ferro-silicon with oriented grains, in plates or wires, and for frequencies above KHz, of ferrites, ferro-nickel, ferrocobalt, or other alloys with good primary or secondary cyclo-overvoltage coefficients.
  • Fig.8 three other secondary windings are shown. They are connected in series, always in the same direction, to the three cores of the single-phase transformers. Between the extreme terminals, the voltage V10, which is measured, is also a voltage at frequency triple the frequency of the voltages V4, V5 and V6.
  • This device C is also a voltage stabilizing device. It can be used for either or both of these functions.
  • a very important characteristic of the invented device consists in obtaining a voltage drop, both at the terminals of the inductor and of the capacitor, when the intensity absorbed by the use (in parallel on inductor or capacitor increases a lot and "shunts" in a few either the self or the capacity). Indeed, as shown in Figs. 5 and 6, this dis positive of use (represented by a lamp in these figures) can be connected to the terminals of the inductor, or to the terminals of the capacity.
  • V3 ⁇ V1 + V2 Another advantage of the invented cyclo-overvoltage device is to obtain a reversal of overvoltage at the time of the "shunting" of the inductor or the capacitor (low resistance of use at the terminals of the inductor or of the capacitor). Indeed, we have at the cyclosurtension: V3 ⁇ V1 + V2 and, at the time of the "schuntage", as before the establishment of the cyclo-overvoltage: V2 ⁇ V1 + V3.
  • Figs. 10 and 11 represent from a rectifier 6 (Fig. 9) whose alternative inputs are, as has just been said, connected to the terminals V2 or V3, two different devices of electric oscillators and in the form of diagrams representing the different components used.
  • oscillators with triple automation safety, are characterized by the use of particularly economical components (thyristors and transistors) and by the fact that they are controlled oscillations.
  • the thyristor blocking is automatic (first safety) when the oscillation conditions are no longer fulfilled and when the current delivered increases beyond the maximum expected value (voltage drop across terminals V2 and V3).
  • the reduced alternating voltage going to the rectifier 6 is no longer able to pass through the device 7, which generates the opening control voltage of the thyristors 8 and 9.
  • the thyristor 8, is already defused since the drop in rectified voltage and thyristor 9, in turn locks when the capacitor is discharged.
  • the capacitor 10 no longer filling the gaps between the rectified alternations of the supply current, the thyristors 11 and 12 of Fig. 10, or the thyristors 13 and 14 of Fig.
  • the capacitor 10, Fig. 9, also recharges for the same reasons.
  • the conventional devices with Zener and voltage threshold which allow the priming of the thyristors, or the control of the transistors, are represented in the drawings by a rhombus with a point in the middle.
  • the alternating or direct currents, cut or "chopped" by the semiconductor oscillators generate waves in the form of crenellations, as shown in Fig.14.
  • the device in Fig. 10 and 11 by the fact that after blocking of the supply current by the transistors, the energy stored by the main oscillation inductors can go to charge the auxiliary capacitors, before reversing the direction of the current in the inductors, generate almost sinusoidal alternating currents. These induced alternating currents can supply motors and other receivers sensitive to the shape of the current with better efficiency.
  • the main oscillation inductors 57 and 58 are a differential flux generator, type G, and the square waves which enter this device produce in the secondary, in the inductors 61 and 62 (connected in opposition) induced currents at higher frequency.
  • the hybrid device with semiconductor and differential flow assembly, illustrated in Fig. 13, is called device T. This device is simplified to a single transistor to make it understand the operation.
  • the voltage V, which controls the opening and closing of the transistor is formed, from the voltage V11, generated at high frequency by the secondary of the differential flow device.
  • This device is represented in simplified symbol; the small line with 2 arrows opposite the ends and placed between chokes 57 and 58, means that the magnetic fluxes are opposite. In the same way, the same symbol with 2 arrows between the secondary windings 61 and 62, indicates that these windings are connected in opposition.
  • the magnetic core is represented by 3 close parallel lines. In more complex devices, the static generator generator with differential flow is placed in the center of an assembly with 4 transistors.
  • the power supply can be made from low frequency alternating current, from corrugated current of constant direction and the intensity limitation is even more economically achieved by a self with ferro-silicon core.
  • the operation of the oscillators of Fig. 10 and 11 is as follows: when after blocking the thyristors (as has just been explained) the voltages V2 and V3 rise, the resistors 16 or 18, as the case may be, allow recharging of capacitors 17 or 19. These capacitors are the oscillation capacitors. Their slow recharging, after an incident, constitutes the second automatic safety device and, like the first, it is directly linked to the characteristics of device A.
  • the oscillation capacitors of devices D (Fig. 10) or E (Fig. 11) are almost at the end of charging, the voltage threshold devices 20 and 23. which are placed in parallel on them, supply the ignition circuits of the thyristor 12, in FIG. 10, and of the thyristor 14, in FIG. 11.
  • the devices 20 and 23 also control the base of transistor 26 for Fig. 10, and of transistor 27 for Fig. 11. This command is done possibly, via a Schmitt Trigger.
  • the capacitor 19 discharges into the inductor 28, and the capacitor 17 into the inductor 29. When the capacitors are almost completely discharged, the voltage drops across the latter, the intensity generally does the same and the devices to voltage threshold 22 for Fig. 10 and 31 for Fig. 11, can then deliver a pulse which blocks the transistors (26 and 27). This blocking of the transistors brings the end of discharge intensity to almost zero in a very short time.
  • the thyristors 12 and 14 are then blocked and the voltage across the terminals of the transistors themselves already blocked, and in series with the thyristors, is however not high since at the end of discharge, as at the end of charge, the breaking of the oscillating circuit only takes place when the voltage across the capacitor is almost equal and opposite to the supply voltage or, when the voltage across the terminals of the capacitor has become too low (capacitor discharged)
  • the voltage threshold devices which control the blocking of the transistors, and therefore of the thyristors in series are represented by two concentric diamonds
  • the voltage threshold device 31 delivers a pulse to block the transistor 27. In the same way, when the capacitor 15 is discharged, the device 24 will deliver a blocking pulse for the transistor 33.
  • the devices 2k and 31 in FIG. 11 are devices with a voltage threshold but adjusted to operate at a voltage lower than the operating voltage of the devices 23 and 30. These intermediate devices are necessary and constitute, together with the oscillating inductors 28, for FIG. 10 and 29, for FIG. 11, the third safety device for automating differential flux and semiconductor oscillators.
  • the capacitors 36, Fig. 10 and 37, Fig. 11, will charge in the additive reactors 42, Fig. 10 and 44, Fig. 11. Indeed, during the charging of these capacitors 36 and 37, the inductors 42, Fig. 10 and 44, Fig. 11, have limited the current which flows through them by simple inductor charging effect and in favor of the capacitor which is their connected in parallel. These auxiliary chokes 42 and 47, Fig.10, and 44 and 50, Fig.11, are wound concentrically with the main choke, like the winding of the secondary. These oscillating inductors are therefore windings with 4 concentric windings. When the capacitors 36, Fig. 10 or 37, Fig. 11, are going to discharge into the inductor 42, Fig.
  • a diode is placed in series with the auxiliary oscillation inductors.
  • the available voltage thresholds placed in parallel on a resistor and in series with each auxiliary capacitor, via a diode, are designated by the references 43 and 48, Fig.10, and 45 and 51, Fig.11.
  • auxiliary chokes i.e. when there is no more current in the main chokes 28, Fig. 10 or 29, Fig. 11. They cause the conduction of additional transistors and thyristors.
  • the device 43, Fig.10 causes the transistor 46 and the thyristor 11 to be turned on
  • the device 45 causes the transistor 33 and the thyristor 13 to be turned on.
  • the Zener diodes 32 for the capacitor 36 and the Zener diode 35 for the capacitor 37 avoid the charging of these capacitors by parasitic pulses.
  • the capacitors 19, Fig. 10, and 17, will start to recharge, while the capacitor 15, Fig. 11, will start to discharge.
  • a current recirculates in the chokes 28, Fig.10, and 29, Fig.11, and when the current decreases in the main chokes 28, Fig.10, and 29, Fig.11, following the extremely brutal blocking of the transistors 46, Fig. 10 and 33, Fig. 11, the very sudden and significant extra-breaking current will charge the auxiliary capacitors 38, Fig. 10, and 39, Fig. 11, through Zener diodes 34, Fig. 10 , and 52, Fig. 11.
  • the command to turn on the thyristors and transistors 12-26, Fig. 10, and 14-27, Fig. 11, does not occurs only when there is no more current in the chokes 28, Fig. 10, and 29, Fig. 11.
  • the secondary 55 has been shown which will debit the induced voltage V16, at a frequency adjustable by the value of the oscillation capacitors.
  • the parallel resistance on 48 is referenced 53
  • the parallel resistance on 43 is referenced 54
  • the parallel resistance on 51 is referenced 96
  • the parallel resistance on 45 is referenced 97.
  • These devices are differential flow devices, by what it is when it's the diff flow of the main inductor and one or other of the auxiliary inductors which controls the reversal of current direction in the main inductor.
  • the device 95 operates at a voltage lower than the device 22 in the event of failure of the device 43, when the main capacitor 19 is discharged.
  • the magnetic core of the main inductors when fitted, can be made of grain-oriented material, or of soft ferrite, and according to the technique of the G devices, explained further below, so as to achieve a frequency multiplication and a automatic limitation of the induced current.
  • Other frequency multiplier devices can be obtained from differential flux arrangements and without the use of a semiconductor. These are the G, H, J, L, M, N and W devices.
  • the G, H, J, L devices use single-phase alternating current
  • the M, N and W devices use three-phase alternating current.
  • the magnetic cores of these latter devices are always materials selected by device A. In general, and unless otherwise indicated, it is the ferro-magnetic materials with grain-oriented crystals which are the most efficient for low frequencies.
  • the device of Fig.15 is a device G. It consists of a magnetic circuit with grain crystals oriented 56, in two parts, C-shaped. This magnetic circuit consists of thin sheets, thickness between 0 , 1 and 0.35 millimeters, and isolated from each other. It can also be made up of grain oriented wires, of silicon iron, or of other magnetic alloys (ferrites, for example). These wires have a ⁇ of between 0.1 and 0.7 millimeters to reduce the still significant "iron losses" in these devices.
  • the inductor solenoids of the device G, Fig. 15, are marked 57 and 58. They are shown next to and on either side of the magnetic circuit 56, for the clarity of the drawing and the ease of explanation, although in fact they are wound on the magnetic circuit. In practice, the windings are produced separately.
  • the C-shaped cores of the magnetic circuit which have a constant section are introduced into the hollow coils, a C-shaped core through the ends of two coils.
  • the other core in C by the other ends of the same two coils.
  • the solenoid 57, Fig. 15, placed on one side of the core, has more turns than the solenoid 58 placed on the other side of the core.
  • the solenoid 58 has, in number of turns, only two thirds of the number of turns of the solenoid 57. This difference can vary from 10 to 90% depending on the type of magnetic material of the core. With the grain oriented ferro-silicon cores, the solenoid 58 has a number of turns which is between 60 and 80% of the number of turns of the winding 57. This percentage is not rigorous and must be adjusted as a function of the material, as has just been said, but also as a function of the yield, because, if the difference between the numbers of turns is very small, the magnetizing current is greater.
  • a capacitor is connected in parallel on one of the solenoids in series.
  • a capacitor is connected in parallel on 57. It is the solenoid which has the most turns.
  • a capacitor 60 could be connected in parallel on the solenoid 58, but the results, from the point of view of frequency stability, are sometimes less good. This is why this capacitor 60 is shown connected in dotted lines in FIG. 15. You cannot put a capacitor in parallel at the same time on the solenoid 57, and a capacitor in parallel on the solenoid 58. The choice is made according to the magnetic material of the core.
  • the capacitance of the capacitor in parallel on one of the two solenoids is a function of the inductance of the solenoid at the terminals of which it is fixed. It is also a function of the ratio of the numbers of turns of the two windings. This capacity is adjusted so as to produce neither interference nor beats between the supply frequency and the higher frequency produced in the magnetic core by the assembly which has just been described.
  • a poor self-capacity ratio produces an induced voltage whose amplitude and frequency vary constantly.
  • This higher frequency produced in the magnetic core must therefore, to be stable, be an integer multiple of the frequency of the alternating supply current. It will therefore be 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 and 21 times larger. With a clear trend for odd multiples.
  • What is very advantageous in the invented device is that it can function as an auto-transformer. Indeed, if one interposes between the two inductor windings 57 and 58 a self 63, or a load 5, one notes, when the device is under the voltage V1, the appearance of a voltage V12, and the circulation in the inductor 63, or in capacitor 64, or in load 5, or the set of two of these elements, or the three together, of a current which is at a frequency multiple of the frequency of the supply voltage V1 .
  • the waveform of the alternating currents collected in V11 or V12 is not perfectly sinusoidal. But it can be improved by resonance, by connecting a capacity in parallel or in series with use. Without capacity it looks like the graph Fig. 16.
  • differential flow devices G and H are also not. good as that of conventional transformers and not as good, either, as the performance of the other devices covered by this second certificate of addition.
  • Fig. 15 shows with dotted lines with arrows that the magnetic fluxes oppose out of the coils and tend to exit the magnetic core to close in the air.
  • the force lines of the field cross in all directions the sheets of the nucleus.
  • the lines of force which cross perpendicularly the sheets constituting the core induce very intense eddy currents there since the surface offered to these currents is a multiple of the width of the sheets of the core.
  • the assembly in auto-transformer of the device G, Fig. 15, and the use of the voltage V12 is particularly interesting, because, by choosing a suitable capacity 64, it is possible to make that V12, that is to say three to four times larger than V1. It is like device A, a voltage multiplier device but, in addition, it is a frequency multiplier.
  • V12> V1 makes it possible to use the device G for lighting the lighting tubes without danger and in complete safety because, when the primed tube can allow a large intensity to pass, the voltage V12 drops and the intensity is limited to one. value lower than that which it would have in the device without the presence of the load 5.
  • multiplication of voltage and frequency is added the automatic limitation of intensity under load which makes it possible to use the devices G when starting high power electric motors.
  • the process of frequency multiplication in device G, Fig. 15, always relates to magnetic cyclo-resonance because, there is also a cyclo-overvoltage at the terminals of solenoids 57 and 58.
  • the mechanism generating the oscillations in the device G, Fig. 15, can be explained by considering the beginning of penetration of the voltage in the device.
  • the capacitor 59 is charged at the same time as the intensity, corresponding to this charge, travels through the solenoid 58.
  • the cyclo-resonance begins almost instantaneously in this fraction of the circuit.
  • the solenoid 58 As soon as the current flows through the solenoid 58, it generates by induction in the solenoid 57 a voltage opposite to the inductive voltage V1. But this voltage is less than the cyclosurtension coefficient across the capacitor 59.
  • This capacitor 59 discharges at the same time as it reverses the direction of magnetization in the solenoid 58.
  • the inductive current in the same direction as the discharge current of the capacitor59 flows through the two solenoids 57 and 58 in series and therefore prevents the isochronism of the magnetic oscillations in the device.
  • the magnetic field of the core portion located in the solenoid 57 reverses and the voltage, thereby induced in the solenoid, begins to charge the capacitor 59 at the same time as it reduces the intensity of the inductive current which crosses the solenoid.
  • This t e t ensi on in the solenoid 57 is, as at the beginning of the operation of the system, in opposition with the voltage V1.
  • the capacitor which has started to recharge continues and accelerates its recharging due to the cycloresonance which manifests itself again in the solenoid 58.
  • These alternating charging and discharging of the capacitor 59 (or of the capacitor 60, when it is used) continues at a frequency which depends on the respective values of the inductors 57.58 and of the capacitor 59 (or 60).
  • the frequency also depends on the material constituting the magnetic circuit 56. As already said, the cores of oriented grain ferrosilicon wires make it possible to multiply the frequency by 3,4,5,7 or 9, with a suitable yield.
  • thin sheets are suitable and, as regards the shape of this magnetic circuit, it can have various shapes different from that which it has in FIG. 15. It can be in four parts as shown in Fig.7.
  • the cylinder heads referenced 67 are made of sheets assembled flat, but crossed at right angles to the sheets of the columns.
  • the two-part magnetic circuit consists of assembled elementary wires.
  • the two magnetic assemblies 1, curved in the shape of an L, are terminated by collars 89 or end pieces, from which the wires are flush, and these end pieces will allow the magnetic circuit to be closed by screws, or other clamping devices.
  • the inductor solenoids are no longer two in number, but four in number. It is indeed necessary that the differential flux is applied to a core of homogeneous crystal cross-section and texture. This is why, on each branch of the magnetic circuit Fig. 19, there are two coils with different numbers of turns.
  • the solenoids 57 and 58 can each be considered as the union of two acting solenoids, one on the upper part of the magnetic circuit 56 (upper C) and the other on the lower part of this same magnetic circuit 56 (lower C). This is (Fig. 15) a magnetic circuit in two transverse parts and joined by the middle inside the field coils.
  • a variant of this device G consists in associating three devices in parallel and in supplying them with a three-phase current, the output of the inductors 58 is brought together at a common point. One obtains, at the terminals of the secondary in series, an alternating voltage and frequency three times the frequency of the primary. There is no capacitor for this assembly.
  • FIG. 20 Another variant of the generator transformer, object of this invention, is the device H, shown diagrammatically in FIG. 20.
  • the magnetic circuit similar to those of the previous device G is not shown so as not to overload the drawing.
  • the differential flux windings 57 and 58 are shown. They are similar to those of the device G. Between them are shown the induced windings 61 and 62 which have, as in FIG. 15, numbers of similar turns.
  • the operation of the device H is similar to the operation of the devices A and G.
  • the current produced by the voltage V1 passes through the capacitor 3 and the winding 58, which has the lowest reactance of the self.
  • the magnetic cyclo-resonance begins if the self and capacitance relationships have been established, as explained at the beginning of the description. Part of the magnetic circuit 56 is dotted.
  • the assembly of the inductor 57 and of the capacitor 69 is located in parallel on the inductor 58, the voltage of which has just been amplified and stabilized (magnetic cycloresonance and overvoltage). But, this self 57, has the same magnetic circuit as the self 5 r. (see Fig. 15) and the voltage induced in this winding opposes the voltage across the terminals of 58. At the same time, there is by construction a voltage multiplier arrangement in cascade, since the voltage V13 becomes the voltage V1 of a new device A, consisting of the capacitor 69 and the choke 57.
  • the magnetic circuit for two is that the capacitor 69 discharges in the coils 57 and 58 after the first magnetic state change of the circuit 56.
  • the magnetic state of 56 switches again and a "vibration" is established.
  • the secondary solenoids 61 and 62 wound concentrically at 57 and 58, are connected in series or independently across one or more capacitors (voltages V20 and V21), this or these circuits are adjusted to be in phase with the induced current at frequency multiple of the frequency of the voltage V1.
  • the shape of the multiple frequency current resembles the drawing in Fig. 16. Isochronism is better than with the deviceG.
  • the useful voltage V13 relatively well stabilized, is available at the terminals of the inductor 57.
  • the load 5 can be another inductor, a transformer primary, a motor, a lighting device, an electric arc, a resistor, another device A, or more of the user devices which have just been described.
  • the current under load or in short-circuit, is automatically limited to a non-destructive value for the equipment.
  • the magnetic material circuit instead of being closed, that is to say, homogeneous over its entire length, is open or heterogeneous, that is to say, with an air gap, the corresponding invented device is designated by the reference L, and illustrated in Fig. 17.
  • the right magnetic core is referenced 81, to distinguish it from other nuclei, which are closed in on themselves.
  • the length of the magnetic bar must be very long compared to the internal diameter of the solenoids 57 and 58 which magnetize it differently.
  • the straight shape of the magnetic core is mainly used in devices with magneto-necking with appropriate materials and ultrasonic frequency. It is also used, always at high inductive frequencies and with para or dia-magnetic materials or various crystalline alloys, in order to produce, in this way, Masers or Lasers.
  • the differential flux as just described in devices G, H and L, in particular, produced in Yttrium iron garnets for example, in crystals having a magnetic anisotropy, even very slightly marked , in some semiconductors, and crystals having a magnetic axis or having the Hall effect, a vibration at very high frequency and which is analogous to a true population inversion on the atomic scale.
  • Another differential flow device uses a toroidal core made up of insulated wire wound on itself with an inlet 71 and an outlet 72.
  • the wire 73 can be ferro, ferri, para or dia-magnetic, or be an alloy.
  • Two windings, still referenced 57 and 58, in the drawings, when they create differential flows produce, in certain materials constituting the wire, a differential electronic circulation.
  • This differential circulation results in the appearance of an alternating voltage between 71 and 72.
  • This tension which resembles a piezoelectricity in which the mechanical pressure would have been replaced by a magnetic "pressure", can. be highlighted in this device J and especially in the device L.
  • the bar 81 in the device L, the bar 81, subjected to the differential magnetic flux of the windings 57 and 58, contracts and elongates alternately, if it is made of material ferro-magnetic having a good coefficient of magneto-necking.
  • an irradiated cobalt bar and presenting the phenomenon of ⁇ emission in a disordered manner can be placed in the windings 57 and 58 in subtractive series. If the intensity and
  • the differential flow device, type L transforms certain radioactive substances with ⁇ emission into electric cells.
  • the differential flow device, type J is suitable on condition of replacing the coil of wire 73 by an insulating tube folded in a circle or simply by a hollow torus, or by a circular tank, capable of receiving a closed liquid ring on itself.
  • the devices J and L represented by Figs. 21 and 17, are very similar from the circuit point of view. electric inductors to device G. But, although not shown in the drawings, the inductors 57 and 58 of devices K and L, can be connected as in Fig. 20, with capacitors 3,69 or 70. This differentiates between devices J and L, devices G and H, it is only the magnetic circuit, straight and open in the device L, toroidal and formed of wires or ribbons insulated and crossed themselves by an electric current of polarization in the device J.
  • the devices G and H are devices for connecting and arranging the inductive electrical circuits which can be mounted on the magnetic cores of all the previous devices.
  • the devices J and L relate to special magnetic cores which can be placed in the inductors and inductive electrical arrangements of the devices G or H.
  • V11 or V13 of three G or H devices can each supply separately, the three windings of a three-phase induction motor. Depending on the setting of the inductors and the capacitors of the G or H devices, this motor will be able to rotate up to nearly 30,000 revolutions per minute. In the same way the voltages V7, V8 and V9 of the device C.
  • the capacitor 3 can be placed, as shown in the Figure, but it can also be placed on the opposite side, relative to the coils of V1, before the common point of the capacitor 69 and the self 58. But this arrangement sleeps, oscillations less well formed than when it is placed as shown in the Figure.
  • the adjusted capacitor 70 which is in series with the inductor 58, with a small number of turns, the oscillation is less stable and regular than with the adjusted capacitor 69, in series with the inductor 57.
  • the invention provides that a capacitor 98, or 2 capacitors 98, can be placed either before or after (in the case of one) or before and after device G, in Fig. 15.
  • a capacitor 98 or 2 capacitors 98
  • the device is called: device G3.
  • the device is called: device G4.
  • the invention also provides that when there is a condensa In series at the input or output, or at the input and output of device G, the capacitor in parallel on the windings can be omitted.
  • the device is then called: device G1, when the capacitor is in series with the inductor 57, at the input of the device or in series with the inductor 58, at the output of the device.
  • device G2 there are two capacitors, one in series with the choke 58 at the output of the device and the other in series with the choke 57 at the input of the device, the latter is called: device G2.
  • the capacitor adjusted in all cases to the values of the winding inductors, to get as close as possible to the cycloresonance, is connected to the input in series with the inductor 57, the shape of the current flowing in the device differential flow is not the same, there is not the same oscillation regularity as when this capacitor is connected to the output of inductor 58.
  • This remark is valid whether or not there is a capacitor on the one of the chokes 57 or 58.
  • the invention therefore provides that two of the positive G or H, one with capacitor in series and the other without, can mutually compensate their reactive currents.
  • a magnetic material tested in the device A, and the other devices with differential flux does not present the phenomenon of spontaneous magnetic fluctuation and that it changes magnetic direction only in phase with the inducing magnetic field, it is that is to say, when it is insensitive, or very insensitive, to variations in acceleration of variations in the magnitude of the magnetic field, it is suitable for use in rotary machines with differential flow which produce direct current without a collector.
  • rotary machines In these rotary machines called devices Z1, Fig. 51,52, 53 and Z2, Fig.
  • Special device object of the invention, produces irregular variations (in the cycle time), accelerations of the magnitude and direction variations of the inductive magnetic fields.
  • the stator of the differential flow motor object of the present invention, is constituted by two flanges of steel, or light material, bearing on one side sheaths of a-magnetic metal. These sheaths of rectangular sections came from foundry on the flange, or are attached and fixed to the flange by screws, rivets, or by welding. There is the same number of sleeves on each flange.
  • the flanges are brought together to allow the two branches of C-shaped, grain-oriented commercial grain to slide into the sheaths.
  • One of the branches of the magnetic half-circuit enters a sheath of a flange and the other branch in the sheath of the other flange which makes it opposite. It is the only end of the branches of the magnetic half-circuit which enters the sheaths because, windings are threaded on each magnetic half-circuit, or wound on the back of the magnetic circuit in C, according to the type of devices A, B, C, D, G, H, M, N, used to produce the magnetic fluctuation, these coils are more or less separated and, to simplify the representation in Fig. 49, only grouped and undifferentiated coils are represented of device M.
  • N ° 101 designates the flanges, No 102, the bosses on the flanges, No103, the sheaths of a-magnetic metal, No 104, the grain oriented magnetic circuit, N ° 105, windings.
  • the armature of the motor is formed of a ring of copper, or of solid aluminum, referenced. 99.
  • a torus of oriented grain ferro-silicon steel sheet is referenced 106. It is formed of thin sheet wound flat and this torus is placed between the conductive ring and the shaft. the machine, referenced 107.
  • the invention provides that the induced central ring can be formed of superimposed copper or aluminum washers.
  • two U-shaped profiles of a-magnetic metal, reference 108, containing magnetic sheets with rectangular oriented grain, reference 109.
  • These U-shaped profiles are drilled with a central hole so that they can be threaded onto the shaft and tightened against the conductive ring and the magnetic toroid, by any means.
  • Fig. 50 shows, in cross-section perpendicular to the axis, one of the two U-shaped metal profiles containing the magnetic sheets. They are bonded to each other after installation as are bonded to each other, the magnetic sheets of the U-shaped half-circuits of the stator, reference 104.
  • permanent magnets are placed on either side of the U-shaped profile containing the magnetic sheets, They allow the motor to turn in synchronism when energy saving is sought. They have a flat base and a perimeter in arc of circle to lodge in the place
  • the magnetic half-circuits 104 are clamped in the sheaths 103 by suitable shims and the end of the sheath in the center of the motor can abut in the rounded part at the bottom of the C shape of the magnetic half-circuit.
  • Magnetic half-circuits made of magnetic grain-oriented sheets can be made of U-shaped ferrites, it is even an imperative to build the motor, when the frequency of magnetic fluctuations generated by the stator windings and which will allow the motor to to rotate at a higher speed, than the frequency of the inducing current exceeds several hundred Hz.
  • the differential flow motor is called in the invention, device Y. To be able to produce direct current, without collector, and.
  • the invented rotary generator uses the flanges of the stator and, the rotor which has just been described, by replacing the conducting ring by an O-ring, a simple direct current winding, referenced 112, and wound on a round, flanged carcass.
  • the DC winding can also be replaced by an annular permanent magnet and magnetized in the direction perpendicular to the diameter and the plane of the ring.
  • the stator of the rotary direct current generator by differential flow is formed, as shown in Fig-51, by flat flanges carrying U-shaped troughs, reference 113, and containing rectangular sheets, of the same reference 109, as the rectangular rotor sheets.
  • stator poles are slid side by side before the groove 114 is made so as to match at the end, air gap side, the round shape of the rotor.
  • Fig. 52 is represented by concentric circles the location of the toroids made of magnetic sheet wound flat on which the pseudo poles of the stator will rest.
  • magnetic spacers, ref. 116 are placed between the toroids, ref. 117, the spacers such as the toroids and the sheets of the pseudo sheets are made of material insensitive, or not very sensitive to magnetic fluctuations, they must be magnetically saturated to a precise value.
  • _ui is a section of the machine perpendicular to the axis, only two windings 115 'and 115 "are drawn, although there is one in each space between the spacers.
  • Fig.53 are shown in dotted lines, the spacers and the parts of the pseudo-poles of the stator hidden by the rotor whereas in Fig. 51 it was the coils 115 which were represented in dotted lines, in that hidden by the spacers 116.
  • the dotted lines with arrows represent the distribution of the magnetic flux. In certain central parts of the toroids it is zero, the induction is zero at the precise instant of four positions of rotation represented in Fig.
  • the invention provides for alternating supply on both of an alternating current.
  • the motor is no longer with differential flow: it is a simple induction motor .
  • the oriented grain ferro-silicon sheets can always be replaced by ferrites in all cases.
  • the differential flux devices invented are static or rotary.
  • the differential flow devices invented are essentially rotary and are used above all to generate direct currents without collectors and, with the aim of electrically separating chemical radicals.
  • the differential flow generator motor illustrated in Figs. 51, 52 and 53 is called dispositi f Z1.
  • a variant e Z2 of such a device is illustrated in Fig. 54.
  • These are two hollow coils represented by two mixed dashed rectangles.
  • ref. 120 there are at least two induced windings, ref. 120.
  • the inductor windings, ref. 118, fixed on the central rotor, ref. 119, are direct current differential flow windings, that is to say, they are crossed by direct current which magnetizes, in a non-uniform way, this rotor toroid. That is to say, according to the representation by lines of force with arrows, represented in dotted lines, there is a less high density of flow in certain regions than in others (more or less large number of
  • the hollow coil is an electrolytic liquid ring
  • the free radicals, resulting from the electrochemical dissociation are separated by gravity, centrifugation, evaporation, or any other conventional process allowing the separation of bodies of mass and / or different weights.
  • the present invention also relates to devices specially designed to multiply by 3 or by 9, the frequency of three-phase alternating currents. This multiplication by 3, in particular, is obtained without adjustment and without capacitor by the simple fact of mixing, according to the indications of the present description, each time and on the same core, the solenoids traversed by the three-phase inductive currents.
  • Device M uses 3 single-phase transformers with a grain oriented magnetic circuit.
  • These grain oriented magnetic circuits have a classic E or U shape, or have attached yokes, as shown in Figs 23, 24 and 25. This is essential at the magnetic level and for obtaining, with good efficiency, frequency multiplication is that the inducing and induced solenoids are engaged on a column of homogeneous magnetic sheets, that is to say, these sheets must not have been cut across the length. If there was an air gap, even a very small one, in the middle of the solenoid, there would be discontinuity in the crystal structure of the sheets and the magnetic "vibration" would lose in intensity there.
  • the sheets of the main core (s) (those which penetrate the solenoids) must protrude sufficiently from the carcasses carrying the windings and, in order to allow the creation of a good magnetic seal, Fig. 23,24 and 25 * En as regards standard sheets with grain oriented in E or U, there is no need to intervene in the dimensions of the sheets, these sheets must be entangled. For these sheets in E or U, as for the magnetic circuits of Figs. 23 and 24, it is necessary to tighten together, the sheets of each package, then the cylinder heads and the columns so that the mechanical vibrations of the sheets, they are little amplified. At magnetic saturation the noise caused by the vibrating sheets is always a
  • This groove avoids creating a parallel electrical circuit around the sheets of the cylinder head and what is more interesting is that this groove does not alter the rigidity of the profile thus produced. On the contrary, there is an unexpected and beneficial tightening effect which causes the lips of the slot to tend to come together, which holds the cylinder head plates firmly, without the need for additional tightening (collars).
  • Fig. 24 is a schematic sectional view of the same transformer as Fig. 25, but turned 90 ° relative to the view in Fig. 25.
  • the solenoids wound on the carcass form a block which cannot be exploded at the level of the drawings in Figs. 23, 24 and 25. They are represented, in the figures of the description, when one does not want to explode their, constitution internal, by a rectangle with two internal diagonals' which intersect in the center of the rectangle. Their reference number is then 10.
  • the washers are referenced in all the figures by the N ° 86, the nuts by N ° 87 «Shown displaced, for clarity of the drawing, in Fig.24.
  • the magnetic plate clamp angles at the end of the main columns of the transformers are referenced 85.
  • the column plates are 88, the cylinder head plates 67.
  • the magnetic circuit shown schematically in Fig. 23 is a commercial magnetic circuit, which is not part of the present invention, but which can be used like all standard commercial E or U circuits for the production of multipliers of frequency with differential flow, and on the condition that they consist of oriented grain sheets, or in sheets having given a good coefficient of cyclo-overvoltage to the tests of device A.
  • Each of the three single-phase transformers of the device M comprises, in addition to the closed magnetic circuit, at least four concentric solenoids.
  • Three of these solenoids constituting the primary are strictly similar to each other, as regards the number of turns. Incidentally, but it is simpler for the realization, the sections of the winding wires and the materials constituting these wires are similar.
  • the fourth solenoid concentric with the other three constitutes the secondary and may have, depending on the voltage desired in the secondary, number of turns and sections of wires different from the primary.
  • the three solenoids 75 of the secondary of the three single-phase transformers are connected in series and must be similar to each other, at least in terms of the number of turns. In the same way, the nine solenoids of the three primaries must be similar to each other, from the point of view of the number of turns.
  • connection diagram of the solenoids of these 3 transformers is shown in Fig. 22. This diagram begins with the three-phase current arrival terminals which are referenced in Roman numerals I, II, III.
  • the magnetic circuits 1 are shown diagrammatically as on all the drawings in this certificate of addition, by four thin parallel lines, reference 1. When the No. is not 1, the magnetic circuit is special.
  • each single-phase transformer is represented to the left of the quadruple thin line representing the core.
  • the solenoids 74 of the three phases of the primary have a common point and carry out a star coupling between the three single-phase transformers.
  • the solenoids 75 of the secondary of the three transformers are connected in series * They have the same meaning from one transformer to the other and their terminals of use end on either side with the symbol V15.
  • This device M provides, as a variant, the use of the three columns and the magnetic circuit of a transformer, three-phase type, with three columns. It is always like type N, a differential flow device and that the coils of the three phases are connected in Y or in ⁇
  • the windings of frequency triplers with differential flow and three-phase currents, type N, as well as those of the variant, type W, but giving induced currents at frequency nine times greater than the frequency of inductive three-phase currents,: will be represented by rectangles with two diagonal lines and joining the vertices.
  • FIG. 27 represents the relative variations over time of the three voltages of an electrical distribution with three-phase current.
  • Fig. 28 indicates the relative directions of the solenoid windings on the three cores of the device (s) M. These directions are indicated by arrows in thin lines for the inductor windings, in double line for the induced winding.
  • Fig. 29 indicates according to the numbering of Fig. 27, at time t, the first numbered maximum of phase I, the distribution of the directions of the three-phase currents, solenoid by solenoid.
  • the direction of the arrow is reversed. The windings traversed by the current corresponding to the phase where the
  • Figs. 30, 31, 32, 33 and 34 represent, according to the same conventions as above, the resulting differential flow and the direction of flow of the current induced in the secondary windings. It is indeed a multiplication by three of the frequency of the three-phase inductor currents which is obtained, and the shape of the single-phase current at triple frequency which circulates in the secondary windings is represented by the graph in Fig. 26. What is remarkable is that the currents flowing in the three phases of the primary are rigorously balanced and that the secondary is open circuit, or short-circuited.
  • This device therefore does not unbalance the network and the reactive intensity absorbed can be compensated, as in other devices of the invention which absorb a high reactive intensity (devices G and L), by capacitors connected in parallel to the power supply.
  • the device. M is used for arc welding because the arc
  • the M device is used to safely run induction motors, with auxiliary capacitor phase, at a speed three times higher than the maximum speed (3,000 rpm) authorized by the sector at 50 periods.
  • Two-phase induction motors can rotate with this device at 9,000 revolutions. This represents, at equal power, a saving in weight and therefore in cost price for the engine.
  • Energy efficiency is also improved because the economy of less "iron” and “copper” losses in the motor is not entirely canceled out by the new "iron” and "copper” losses in the device M, which produces frequency tripling.
  • the device M is used to make resistance welding at low voltage and 150 periods because, as already said, it absolutely does not unbalance the network. It is a much more economical device compared to existing devices, because the secondary short-circuit current is only two to three times the current under load at nominal voltage.
  • This characteristic of the invented device makes it possible to dispense with protective devices, which are always very expensive. It avoids oversizing the primary supply thyristors and the rectifying diodes in the secondary. Diodes in the secondary are not always necessary, but, when they are, M devices of appropriate power can be put in parallel with medium power diodes at the outputs of each secondary. It is thus possible, in this way, thanks to the robust, rustic and inexpensive M devices, not to use thyristors and diodes of very high power, very expensive, because manufactured in small series. For all the above reasons, the M device allows safety transformers that never burn.
  • the stability of the secondary voltage V15, at the terminals of the secondary of the devices, type M, is improved by a capacitor 80, of appropriate capacity, connected to its terminals. It is also possible to provide one or more contactors which connect one or more capacitors 80, as the output current increases. In this way the tension is always kept more or less stable.
  • the device N is very similar in frequency tripling to the device M. It has been studied, in the present invention, to use the grain oriented C circuits. Unlike the device M, the coils of the device N do not always have the same number of windings. The inductor solenoids, however, all have the same number of turns and what is important, inside the same coil and for the six solenoids of each device N, the windings are always in the same direction, Fig. 36. Differential flows are produced by the directions of the inducing currents which, by definition, are opposed almost continuously during a period.
  • the coils 76 have two inductor windings, the coils 77 a single inductor winding.
  • the induced winding of each coil is connected, always in the same direction, to the induced winding of the other coil, etc.
  • the differential flux diagram of this device N is shown in Figs. 37, 38, 39, 40, 41 & 42.
  • the coil with two windings is represented by a rectangle whose long sides are horizontal, the coil with one winding is represented by a rectangle whose the long sides are vertical.
  • the device M uses magnetic grain oriented circuits similar to that of Figs. 24, 25, 19 or 7, there can be two coils per magnetic circuit, or in total six coils, as in the device N, at this difference except that the magnetic circuit is not a circuit in C cut and that the coils of the device M, are different from those of the device N.
  • the G or H devices are cascaded.
  • the voltage V11 or V12 becomes the voltage V1 of a second device G.
  • the voltage V13 becomes the voltage V1 of a second device H.
  • M or N devices can be connected in series.
  • M or N devices can be connected in series.
  • the number of M or N devices in series that the higher or lower frequency at which the material of the magnetic core can vibrate.
  • the set of devices M or N connected in series is called device W, and whatever the number of three circuits M or N in series, because the tuning capacitors are connected only in parallel on the last device M or N in series and each capacitor 79, between a phase and the common point of the windings.
  • the induced current at maximum frequency is also taken from the last device M or N.
  • the maximum frequency of magnetic vibration of the devices, object of the invention is sometimes limited by the dimensions of the core in which the magnetic fluctuations are maintained, it also depends on the nature of this material and, to obtain the maximum power or frequency of oscillation, the frequency of the inductive current of sufficient intensity must also be the most exact and highest possible submultiple of the frequency of spontaneous and natural vibration of the atomic groupings and the atoms of the material constituting the core of the differential flow device.
  • the frequency of the inductive current of sufficient intensity must also be the most exact and highest possible submultiple of the frequency of spontaneous and natural vibration of the atomic groupings and the atoms of the material constituting the core of the differential flow device.
  • the maximum number of permutations required is a maximum of five, and the number of possible positions is six.
  • the voltage induced at triple frequency is not affected by these permutations which take into account only the faulty balancing of the phases upstream of the tripler device.
  • the frequency of the current increases and the number of turns of the inducing solenoids decreases.
  • the solenoids producing the differential flow are wound by small groups of turns, sometimes in one direction, sometimes in the other, for example: 2 or 3 or 4 turns in one direction and according to this first choice, 1 or 2 or 3 turns in the opposite direction, or a multiple of these numbers; for example 4 or 6 or 8 turns in one direction and 2 or 4 or 6 turns in the opposite direction.
  • the second advantage of this fractionation of differential flow windings is to achieve in solid cores, and especially in tubes and toroids containing an ionized gas, a plasma or simply a current of electrons, an inverter differential.
  • the tuning capacitors are placed in parallel, or in series, on the windings according to the different variants
  • this arrangement is carried out in a global or fractional manner, that is to say, in the case of device, type G, for example, that there may be a capacity in parallel on the groups of windings with the greatest number of turns and when these winding groups are wound in series. If the windings with large and small number of turns are made successively, a winding with a large number of turns in series with a winding with a small number of turns, the capacitors can be placed in parallel on each winding with the largest number of turns. In the case of device, type H, the capacitors can be placed in series with each group of windings with large and small number of turns, in parallel, or according to all possible variations of the combinations already described and so as to obtain the multiplier effect.
  • Figs. 44, 45 and 46 schematically give some of the possible combinations of capacitors and windings with differential flux. In the examples of Figs. 44, 45 and 46, there is no symbolization of devices G3, G4 or H1, which can also be used for inverter devices with differential flux.
  • the inverter phenomenon of differential fluxes is obtained by construction, since the magnetic field reverses locally by passing from turns in one direction, to turns wound in opposite directions.
  • the magnetic vibration is amplified, on the one hand, by the frequency and magnitude characteristics of the differential flux and, on the other hand, by the fact that an electric current crosses the nucleus lengthwise.
  • the electric current has the effect, in weak magnetic materials, gaseous, liquid or amorphous materials, to replace the non-existent crystalline cohesive structure and thus allow the initiation of coherent magnetic vibrations.
  • the magnetic vibration is exerted in the electronic current by disturbing this current and thus facilitating the production of laser beams from free electrons.
  • the polarization or excitation electric current is brought into the tube or the toroid by electrodes designated by the references 71 and 72 in Fig. 47, which represents a torus in section parallel to the plane of the torus.
  • the windings of which we only see the section of the cut turns are represented by circles, dark for those whose turns are the most numerous, and these first windings are designated by Ref. 57.
  • the windings with the lowest number of turns are designated by Ref. 58 and represented by light circles.
  • the walls of the torus are designated by Ref. 93 which is common for the insulating walls of tori and tubes containing electrons, plasmas or other non-rigid materials, but which can be magnetically active.
  • Ref. 90 represents the electric or plasma current which is created by the voltage V18, present between the electrodes 71 and 72, but which can as well be created without electrode and by transverse induction, from a magnetic core magnetized alternately , shown in section parallel to the section and designated by Ref. 91.
  • the secondary ⁇ radiation makes it possible to create an external electrical circuit which adds its energy in parallel to that of the electrical circuit whose origin is the central radioactive core.
  • the disturbance of the electronic orbits is such that for high values of the frequency and the inductive flux in some atoms, an electron satellite can be projected on a proton of the nucleus.
  • the nucleus becomes radioactive because, by the fact which has just been described, (if the number of neutrons was an even number as well as the number of protons), this number becomes an odd number in both cases, since there has one more neutron and one less proton.
  • the incident electron is quickly re-emitted with a function energy, either of the centrifugal force, or of the force of attraction of the proton and according to the distance proton electron.
  • the laser radiation is reflected by the walls of the optically treated torus and, by successive emission and re-emission, act in passing through the ionized nuclei of the plasma to produce, in situ, the fissions or nuclear mergers sought.
  • Some two-way arrows representing this laser radiation are shown in Fig. 47. This last result, if it is systematically sought, makes it possible to obtain energy radiation than known methods which do not use differential flows.

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Abstract

Dispositifs rotatifs et statiques a flux differentiels pour realiser des generateurs rotatifs de courant electrique continu, sans collecteur, pour realiser des generateurs statiques de courants electriques, de particules atomiques libres, de vibrations electro-magnetiques coherentes de toutes longueur d'ondes (laser, etc...), des stabilisateurs et multiplicateurs de tension, des multiplicateurs de frequence, des oscillateurs de courants electriques, des limiteurs d'intensite de courants electriques alternatifs, caracterises surtout par l'utilisation soit de courants electriques alternatifs, soit de courants continus parcourant des solenoides convenablement inter-connectes pour produire des champs magnetiques differentiels qui amorcent, amplifient et entretiennent les oscillations electro-magnetiques dans les materiaux susceptibles de vibrations magnetiques et atomiques ou produisant, par induction rotative, des courants continus lorsque les noyaux ne peuvent pas vibrer magnetiquement.

Description

MOTEUR - GENERATEUR ELECTRIQUE A FLUX DIFFERENTIEL
Ce brevet concerne de nouveaux dispositifs et de nouvelles utilisations du flux magnétique différentiel pour réaliser des appareils statiques ou dynamiques, générant des courants électriques, continus ou alternatifs, de la basse fréquence jusqu' au domaine des ondes él ec tro-magnétiques sans aucune limitati on supéri eure , ou inférieure, de fréquence et, à partir d'une alimentation continue ou alternative. Ces nouveaux dispositifs à induction, ou auto-induction sont utilisés pour stabiliser, ou multiplier, des tensions électriques; pour stabiliser ou limiter en débit des intensités électriques, pour multiplier par une quantité précise la fréquence des courants électriques inducteurs, pour produire des rayonnements laser dans toute la gamme des ondes électro-magnétiques, pour produire des courants continus sans collecteur; pour améliorer la qualité et la sécurité de production, par les dispositifs à semi-conducteurs (transistors et thyristors), des oscillations électriques à haute et basse fréquence; pour diminuer le coût de production des oscillations électriques par les dispositifs à semi-conducteurs en simplifiant le contrôle des déclenchements et en protégeant les semi-conducteurs; pour construire des moteurs générateurs électriques à induction, simplifiés, c'est-à-dire, à bas prix de revient et pouvant cependant être très légers puisque la vitesse de rotation peut être élevée.
Ces nouveaux dispositifs utilisent pour fonctionner des matériaux magnétiques à partir d'un critère de choix basé sur l'aptitude, plus ou moins grande, de ces matériaux, à produire des fluctuations magnétiques, entretenues et cohérentes, sous l'action des générateurs à flux différentiels, objet de l'invention. Ces générateurs à flux différentiel, enfin, ont un bon rendement énergétique.
Les dispositifs actuellement connus, qui permettent de produire, par simple induction ou auto-induction, des multiplications de fréquence, des stabilisations de tension, des multiplications de tension, des limitations d'intensité sont, en ce qui concerne les dispositifs statiques, très lourds et encombrants, même pour les faibles puissances. D'autre part, ils ont. un mauvais rendement et surtout ils sont très complexes et très compliqués à construire et à régler. Les moteurs générateurs actuellement connus et basés sur les phénomènes d'induction nécessitent, pour leur fabrication des machines spéciales pour découper les encoches dans les tôles des
rotors et des stators. En ce qui concerne les machines rotatives à courant continu classiques, elles nécessitent (en plus) pour fonctionner, un collecteur. Tous ces inconvénients expliquent l'abandon progressif de ces machines rotatives et dispositifs statiques à induction. Les utilisateurs préfèrent actuellement les dispositifs à semi-conducteurs, lorsqu' il n'est pas nécessaire de fournir un couple moteur. Or, les générateurs rotatifs ou statiques à flux différentiels sont, pour des fonctions équivalentes, presque aussi légers que les dispositifs à semi-conducteurs. Ils sont surtout d'un prix de revient plus bas parce que plus simples à fabriquer, à régler et à entretenir. Les générateurs rotatifs et les moteurs à flux différentiels sont construits à partir de composants statiques existants, actuellement commercialisés, et ne nécessitant pas de machines-outils spéciales pour leur fabrication, car ils n'ont plus d'encoches, ni de collecteurs.
Les fluctuations, magnétiques au sein des matériaux faisant fonction de noyaux magnétiques pour les dispositifs à flux différentiels, sont produites par de brusques renversements d'aimantation des "domaines" ou groupements magnétiques atomiques sous l'effet des rapides variations d'accélérations du champ magnétique. Ces rapides variations d'accélérations, des variations du champ magnétique sont les caractéristiques des groupements particuliers de selfs et de condensateurs appelés : générateurs à flux différentiels.
Le mécanisme d'aimantation des groupements magnétiques atomiques semble être le suivant: si l'on considère que chaque "domaine" a un axe magnétique légèrement prédominant, et peutêtre considéré comme un cercle déformé, représenté par la Fig.1.
Les orbites ELECTRONIQUES de sens magnétique prédominant (flèche en trait gras) ont tendance à s'orienter dans le sens du champ inducteur extérieur. Mais ce champ magnétique prépondérant à l'intérieur du "domaine" a tendance à renforcer le champ magnétique complémentaire et opposé du même "domaine", (flèches en traits fins, Fig.1).
Ce processus retarde la démagnétisation et la remagnétisation en sens inverse du champ secondaire (flèches en traits fins , Fig.1 ) .
Or, il faut que ce champ secondaire s'inverse pour que toutes les orbites électroniques, de tous les atomes des "domaines" s'orientent pareillement dans la direction du champ magnétique inducteur (flèche en trait double Fig.1).
Le renforcement, au début de la croissance du champ magnétique extérieur, du sens magnétique prédominant de chaque "domaine", a tendance à retarder le basculement de toutes les orbites électroniques du matériau soumis au champ magnétique inducteur, en renforçant le champ complémentaire inverse qui lui est lié. De cette manière, est expliqué, en partie, la notion de "champ démagnétisant" et de retard à l'aimantation et cetteconstatation, qu'il faut toujours dépenser une certaine énergie pour renforcer et/ou modifier alternativement le sens magnétique global des groupements atomiques.
L'hypothèse qui vient d'être envisagée à 'l'échelle microscopique pour décrire la répartition spatiale magnétique à l'intérieur d'un "domaine", n'est que la transposition dans l' infiniment petit ce qui est réalisé à l'échelle macroscopique et décrit dans ce brevet.
Lorsque la force magnéto-motrice est suffisamment forte, toutes les orbites magnétiques parallèles ont des axes de même direction magnétique, et les derniers changements d'état à l'intérieur des "domaines" peuvent être quantitativement les plus importantes et la vitesse de transition de ces derniers changements d'état peut aussi être très grande.
Même si l'hypothèse du comportement magnétique interne des matériaux, illustré par la Fig.1, n'est pas rigoureusement exact, il y a deux raisons supplémentaires pour justifier l'appartenance de ces nouveaux dispositifs à la famille des générateurs à flux différentiels. L'une de ces raisons supplémentaires c'est l'observation du cycle d'hystérésis des matériaux employés. Il est plus ou moins rectangulaire, même si les petits côtés de ce cycle "rectangulaire" sont parfois très obliques et feraient plutôt songer à un parallélogramme, ou plutôt à un rectangle déformable.
Ce qu'il importe d'observer c'est au début de la croissance de l'alternance positive ou négative du coura.nt inducteur, le flux dans le soléneide, qui applique la force magnéto-motrice au matériau magnétique du noyau, est dans un sens magnétique bien déterminé alors que l'aimantation du noyau est en sens inverse. Les flux magnétiques sont différents en grandeur et en sens jusqu'à ce que la force soit suffisante pour faire basculer l'aimantation, dans son ensemble, et cette vitesse de basculement est beaucoup plus rapide que la vitesse de variation de la tension inductrice.
il y a donc bien variation différentielle au point de vue vitesse de variation, entre le flux inducteur au voisinage des spires du solénoïde et le flux magnétique à l'intérieur du noyau. L'inversion magnétique du matériau n'est donc pas toujours en phase avec l'inversion du courant inducteur d'une part. D'autre part, la vitesse d'inversion de magnétisme du noyau est toujours plus rapide que la vitesse de variation du courant inducteur et c'est cette dernière différence (des vitesses de variations) qui justifie l'appellation : dispositif à flux différentiel, car il est conforme à la définition générale: Retarder l'inversion magnétique pour qu'elle soit la plus forte et la plus rapide possible.
La vitesse de variation d'un sens magnétique à un autre sens magnétique opposé peut même être telle qu'une véritable "vibration" ou "oscillation" magnétique peut se produire (sous forme d'harmonique du courant alternatif inducteur, où sous la forme d'une véritable multiplication de fréquence de ce même courant inducteur.
Tous les matériaux magnétiques n'ont pas la même possibilité de changer brusquement d'état et de sens magnétique. Car, en effet, cette variation cyclique se fait à une vitesse supérieure à la vitesse de variation du courant inducteur.
Le dispositif inventé pour sélectionner et utiliser les meilleurs matériaux magnétiques consiste en l'association en série d'un condensateur et d'un solénoide électrique bobiné sur tout ou partie d'un circuit matériel magnétique fermé ou non sur lui-même. Ce dispositif est répertorié dans la présente invention: dispositif A.
Le circuit matériel magnétique, de ce premier dispositif, est formé par le matériau magnétique à tester ou à utiliser. Il est désigné par la référence 1, sur la Fig.2.
Le solénoïde est désigné par la référence 2.
Le condensateur est désigné par la référence 3.
La tension V1, est la tension alternative d' alimentation du dispositif (fréquence 50 HZ, par exemple).
Ce dispositif n'est pas un dispositif à résonance électrique bien que la réactance de self (Lω) soit assez voisine de la réactance de capacité Ce n'est pas non plus un dispo
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sitif à résonance ferro-magnétique, car le matériau matériel magnétique pourrait être un matériau para ou dia-magnétique (ainsi qu'il est expliqué plus loin) et bien qu'il englobe la ferro-résonance en ce qui concerne l'accroissement subit d'intensité pour un certain rapport self, capacité et matériau magnétique.
Ce dispositif apporte plus que la ferro-résonance simple, car il combine à la fois et avec un matériau magnétique adapté, cette ferro-résonance, et une approche de la résonance électrique. Le montage pratique de ce premier dispositif consiste à choisir d'abord, en fonction de la tension d'alimentation V1, une self à noyau matériel magnétique et de caractéristiques telles que le noyau magnétique à tester, ou à utiliser, soit saturé lorsque la tension V1 est appliquée directement aux extrémités du solénoïde 2, (tension V1 maximale) Fig.2.
Le condensateur 3, du montage de la Fig.2, doit avoir une capacité telle qu'il laisse passer, avec la tension totale V1 à ses bornes, un courant approximativement de même grandeur que celle du courant de saturation de la self. Les différences peuvent être de l'ordre de 10 à 50% et davantage, en plus ou en moins. C'est une manière tout à fait approximative, mais suffisante de faire que Lω soit peu différent de Le
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fonctionnement dynamique du montage contribue à faire que cette égalité ne soit jamais obtenue.
Dans ces conditions de montage terminé, on applique la tension V1 aux bornes indiquées par le symbole V1 , sur la Fig.2, mais en la faisant croitre progressivement de zéro au maximum.
Pour les tôles magnétiques à grain orienté, les matériaux à cycle d'hystérésis rectangulaire et les ferrites douces en particulier, il se produit rapidement une surtension aux bornes de la self et du condensateur; bornes marquées du symbole V2 et bornes marquées du symbole V3, sur la Fig.2. 1er coefficient de surtension
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Cette surtension qui se traduit par une très rapide montée de l'intensité n'est cependant pas la Résonance électrique car cette intensité est bien inférieure au quotient La montée
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d'intensité relève plutôt de la ferro-résonance.
Cette surtension se produit souvent lorsque V1 n'est qu'à 10,
20, 30 ou 40% de sa valeur maximale. Elle est due à une cyclo résonance. Si la self a bien été calculée, comme expliqué, et si le matériau magnétique est convenable, la tension aux bornes de V2 et V3 est de trois à six fois plus élevée que la tension aux bornes V1. La tension aux bornes de V2 peut alors être très voisine de la tension maximale de V1. Surtout elle est stable et ne varie plus que de quelques pour cent lorsque V1 continue sa progression jusqu'à sa valeur maximale, ou même lorsque V1 décroit. Pour une valeur très faible de V1, la tension V2 décroche. Les changements d'état
magnétique du matériau sont à nouveau en phase avec la tension d'alimentation. En résumé: Variations de V2 ± 2% = Variations de V1 ± 20%. Lorsque, après la surtension constatée aux bornes de V2 et V3, la tension V1 continue de croitre, la tension V3 , qui est toujours plus élevée que V2 (coefficient de surtension plus grand), continue de croitre et, peut atteindre plusieurs fois la tension maximale de V1. Toutefois, cette tension aux bornes de V3 est sensiblement égale à V1 + V2. Le courant absorbé alors par la self, est capacitif et indique que la réactance de self est annulée. Seule la tension générée par auto-induction dans la self s'oppose à la tension de capacité et la fait croitre pour satisfaire les égalités déjà indiquées, exactement comme si une force contre électro-motrice s'était créée au lieu et place de la self.
Lorsqu'on fait décroitres V1, la tension V3 diminue et lorsqu'elle devient inférieure à la valeur de V2, cette dernière tension V2 "décroche", c'est-à-dire, qu'elle baisse brusquement, Lω réapparaît.
Juste avant le "décrochage" de V2, le rapport entre la tension V2 et la tension résiduelle V1, est appelée dans l'inven¬
V2 tion présente: deuxième coefficient de qualité : K2 = "~7Â~m Ces deux coefficients de qualité peuvent être différents pour un même matériau.
La surtension dans le dispositif inventé est due à la rapidité du changement de sens d'aimantation à l'intérieur du matériau magnétique, ainsi qu'il a été longuement expliqué au début de la description et ainsi qu'en font foi les relevés d'oscilloscope représentés sur les Fig. 3 et 4 . Les ondes carrées de la Fig.4 et les pointes de la Fig.3 indiquent bien que le champ magnétique s'inverse brusquement lorsque la force magnéto-motrice est suffisante, et cette rapidité d'inversion à chaque cycle justifie l'appellation de cyclo-surtension donnée à cette surtension particulière dans l'invention et en rappel de la cause qui la provoque et qui explique sa stabilité (variations cycliques d'aimantation entre 2 maximums opposés, toujours représentés par des graphiques appelés cycles d'hystérésis). La cyclo-surtension est provoquée par une cyclo résonance magnétique. Certaines tôles magnétiques, qui ne sont pas à grain orienté, donnent une très faible cyclosurtension car, la rapidité de changement de sens magnétique à l'intérieur du matériau n'est pas aussi rapide et quelle que soit l'intensité de la force magnéto-motrice appliquée.
Certains matériaux magnétiques sont magnétiquement trop "mous" et "vibrent" très mal, alors que d'autres "vibrent" presque spontanément.
Un autre moyen de vérifier l'aptitude à la "vibration" d'un matériau magnétique consiste à réaliser un transformateur avec ce matériau et à envoyer tantôt une seule alternance, toujours la même, et tantôt les deux redressées dans le primaire. La différence des tensions secondaires (quand on envoie une seule alternance d'un courant alternatif dans le primaire, après y avoir envoyé les deux redressées) est plus ou moins grande suivant la nature du noyau magnétique employé (aptitude plus ou moins grande à la "vibration" libre).
La cyclo-surtension stable de V2 peut être utilisée d'une manière particulièrement simple et économique pour débiter à tension fixe sur un circuit intérieur. Le cosinus φ du dispositif en est amélioré, comme pour un moteur.
Si le circuit du générateur à flux différentiel et à cyclosurtension stable, illustré par la Fig.2, est bien ajusté en ce qui concerne capacité et self, le circuit d'utilisation, branché aux bornes désignées sur la Fig.2 par le symbole V2, peut absorber un courant bien supérieur en grandeur dintensit é à la moitié de la grandeur du courant total absorbé par le dispositif. La puissance totale est moins réactive, si bien que P dans la charge = P absorbée - pertes "fer" et "cuivre".
Si la cyclo-surtension disponible en V2 est convenable pour l'utilisation, ce premier dispositif appelé stabilisateur de tension à cyclo-surtension, permet d'économiser les bobinages secondaires, puisqu'il fonctionne en auto-transformateur.
C'est également un stabilisateur de tension avec sécurité puisque, si l'utilisation est en court-circuit, la cyclosurtension s'annule, l'intensité baisse et les appareillages délicats (semi-conducteurs en particulier) de l'utilisation sont protégés. Il permet de ne pas employer de fusibles ultra rapides, coûteux et peu sûrs. C'est une économie certaine.
Une autre application particulièrement intéressante de la cyclo-surt ention est l'utilisation du dispositif inventé à l'amorçage des tubes et lampes à décharge électrique dans un gaz. Ainsi que le montrent les Fig. 5 et 6, les tubes fluorescents, pour l'éclairage en particulier, et tous les tubes à décharge en général, designés par la Réf.5, peuvent être montés en parallèle sur le condensateur 3 (Fig.5) où sur la self 2, Fig.6. L'avantage du montage de la Fig.5 est de pouvoir disposer d'une surtension plus élevée (V3 >V2) pour amorcer le tube et avec la sécurité de pouvoir
limiter l'intensité (une fois le tube amorcé) grâce à la self 2. Mais le montage de la Fig.6, permet une économie d'énergie de consommation du tube car, une fois ce dernier amorcé grâce à la surtension aux bornes de la self 2, l'intensité dans le tube à décharge stabilisée est réglée par la capacité 3 qui ne consomme presque pas d'énergie. Alors que la consommation d'énergie dans une self "ballast", en série avec un tube fluorescent et traversée par l'intensité qui traverse aussi le tube, consomme de son coté une énergie égale à 30 ou 50 % de la consommation propre d'énergie du tube. Pour ne pas surcharger les dessins, toutes les lampes et tubes à allumage instantané, ou à préchauffage, sont tous représentés dans la présente description par la même forme rectangulaire avec un point dans le rectangle et cette forme référencée 5, figurera la charge d'utilisation dans tous les dessins aussi.
Sans le cas de montage du tube à décharge conforme au dessin de la Fig.6, la self de très petite puissance, peut être mise hors service après l'amorçage du tube (courant dans le tube prévu très supérieur au courant dans la self et donc annulation de la surtension après l'amorçage) où être maintenue en service après l'amorçage du tube pour stabiliser encore plus finement qu'avec le condensateur en série, la tension de décharge. Il faut prévoir un dispositif à cyclo-surtension plus puissant et en rapport avec la puissance du tube à décharge lorsque la self 2 est en série avec le tube 5.
Les générateurs à cyclo-surtension, en raison du coefficient élevé de surtension, sont particulièrement aptes à produire des tensions très élevées d'une manière économique et avec les meilleures garanties de sécurité et de rendement. En effet, il n'est plus nécessaire de rapprocher l'enroulement secondaire de l'enroulement primaire puisqu'il suffit d'un enroulement 2 ayant suffisamment de spires (avec un bon compromis entre la section du noyau et le nombre de spires) et l'on peut monter en série plusieurs générateurs à cyclo-surtension pour obtenir la haute tension désirée. La tension V2, du premier générateur, devenant la tension V1 du deuxième générateur, et ainsi de suite. La raison pour laquelle la surtension se maintien aux bornes de V2, après l'amorçage de cette surtension et si on diminue alors la tension V1, est que le matériau continue à "vibrer" spontanément puisque l'intensité dans la self, donc la force magnéto-motrice, diminue. Alors qu'il faut une certaine valeur de force magnéto-motrice pour lancer la "vibration". Cette dernière se maintient jusqu'à ce que la force magnéto-motrice étant
suffisamment basse, les champs démagnétisants internes du noyau (et en rapport avec la structure des groupements atomiques) prennent le dessus et redonnent un comportement passif au matériau, c'est-à-dire, variation de sens magnétique à la même vitesse que la vitesse de variation du courant inducteur.
Avant l'établissement de la cyclo-surtension, la tension V3 aux bornes de la capacité est plus faible que la tension V2 aux bornes de la self. La différence est presque égale à la tension V1, c'est-à-dire, qu'avant l'établissement de la cyclosurtension V2 ≃ V1 + V3. C'est en sens contraire du rapport qui s'établit à la cyclo-surtension ou V3 ≃ V1 + V2. Avec les matériaux magnétiques qui ne donnent pas de cyclo-surtension, la croissance de V1 permet d'amener la tension aux bornes de la self et aux bornes de la capacité à une valeur sensiblement égale et, lorsque cette égalité est atteinte, le courant augmente rapidement dans la self pour atteindre la valeur qu'il aurait dans la capacité si la tension de V1, atteinte au moment de la constatation de l'égalité des tensions V2 et V3, était appliquée directement aux bornes de cette capacité. C'est la ferro-résonance classique.
La ferro-résonance classique est une démonstration supplémentaire mais moins évidente que dans les dispositifs à cyclosurtension, que le matériau magnétique se met à "vibrer" en synchronisme avec les variations de la tension de capacité V3. Il n'y a pas dans la ferro-résonance classique de variations différentielles de flux comme dans les dispositifs à cyclosurtension mais, cependant, annulation de la réactance de self. C'est ce qui explique le brusque accroissement d'intensité. Ce courant est capacitif et prouve que les variations magnétiques du noyau et donc la tension aux bornes de la self sont en opposition de phase avec la tension aux bornes de la capacité. La tension V2, aux bornes de la self, est cependant déphasée de 90° en avant de la tension V1 puisqu'elle est synchrone mais "opposée" à la tension V3 aux bornes de la capacité. C'est une forme nouvelle en courant alternatif d ' opposition de tension entre force électro-motrice et force contre-électro-motrice, mais opposition s'exerçant dans un dispositif statique. Plus exactement, il y a opposition entre les tensions seulement car les variations d'intensité sont synchronisées et déphasées de 90º en avant de la tension d'alimentation.
Cela n'est pas si étrange si l'on admet que les "vibrations" ou les variations d'aimantation du matériau magnétique deviennent
synchrones avec les changements de sens de la tension inductrice, et différentiellement plus rapides que les variations de c ett e tension inductric e. C'est bien là un phénomène "moteurgénérateur" même si les "vibrations" magnétiques internes du noyau ne peuvent être mises en évidence d'une autre manière.
Le terme "vibrations" mis entre guillemets est un terme ainsi mis à part pour désigner les changements rapides de sens magnétique à l'intérieur des matériaux et pour ne pas confondre avec les vibrations mécaniques des tôles magnétiques assemblées. Ces tôles magnétiques parallèles, en se repoussant mutuellement du fait de leurs aimantations de même sens, causent des bruits très gênants qu'il faut réduire au minimum par un serrage très fort des tôles, et ce qui est mieux, par collage des tôles entre-elles.
La rapidité d'établissement de la cyclo-surtension est fonction, comme il a déjà été dit, de la forme du cycle d'hystérésis du matériau. Plus la pente d'aimantation ou de désaimantation avant le coude de saturation est grande et plus l'inversion de sens magnétique est rapide. Elle est fonction aussi de la puissance magnétisante, car, plus la puissance magnétisante est grande pour une fréquence donnée, plus la rapidité de croissance de l'intensité est grande. La vitesse de basculement du magnétisme est donc une fonction complexe et qui lie pour une fréquence d'alimentation ou inductrice donnée; caractéristiques du matériau et puissance magnétisante. En théorie, on peut dire, d'une manière grossièrement simplificatrice que si 100 mA sont nécessaires pour faire basculer l'aimantation dans un matériau donné, il faudra 1A d'intensité magnétisante pour que la vitesse de variation du magnétisme du noyau soit dix fois plus rapide que la vitesse de variation de l'intensité inductrice. Cette variation différentielle, entre variation du champ inducteur et variation de l'aimantation du noyau, n'est jamais utilisée à la différence maximale du quotient possible de ces deux vitesses, car les matériaux courants n'ont pas un cycle d'hystérésis parfaitement rectangulaire et les pertes "fer" dans le matériau du noyau pour les inductions très élevées tendent à devenir très importantes et réduisent le rendement du dispositif. Et d'autant plus qu'il n'y a pas de relation rigoureuse entre coefficient de qualité
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et rapport des vitesses d'inversion de sens magnétique (vitesse de variation du courant inducteur dans le solénoïde comparée à la vitesse de variation du sens magnétique dans le matériau du noyau.
Les dispositifs à résonance de cycle ou cyclo-résonance
magnétiques sont tous destinés, dans la présente invention, à générer et amplifier des oscillations magnétiques de groupements atomiques à l'intérieur d'un matériau matériel magnétique, ferro, para ou dia-magnétique ou dans des alliages ou combinaisons de matériaux appartenant à ces différents groupes. D'où également la désignation résumée de l'invention :
Générateur Amplificateur de Vibrations Atomiques Magnétiques Cohérentes par Résonance Electro-Magnétique
L'anisotropie magnétique du matériau facilite cette cyclorésonance. Les tôles à grain orienté ont un coefficient K2 de cyclo-surtension égal à 9 ou 10. Ce coefficient diminuant lorsqu'une charge est branchée, en parallèle, sur la self.
Les cristaux qui ne sont pas ferro-magnétiques, mais qui ont un axe magnétique préférentiel, ont besoin de fréquences élevées pour manifester la cyclo-résonance. Mais la fréquence seule ne suffit pas. Ce qui caractérise tous les dispositifs inventés c'est qu'ils font agir dans un noyau matériel, et par l'intermédiaire d'un ou plusieurs bobinages, deux β-ourants électriques et donc deux flux, déphasés l'un par rapport à l'autre. Ces deux courants, produits ou non par la même tension, évoluent différentiellement à la même vitesse, ou à une vitesse différente de la vitesse de variation de la tension inductrice. Une variante du dispositif A, est le dispositif B, où la self 2 est placée entre deux condensateurs Fig.7. La stabilité de la cyclo-surtension, est encore améliorée par ce dispositif B. Pour réaliser un auto-transformateur, ou un transformateur à cyclo-résonance et à cyclo-surtension stabilisée, triphasée, trois dispositifs, A ou B, sont utilisés. Les trois tensions V1 étant déphasées entre-elles de 120°. Lorsque trois solénoïdes sont bobinés chacun sur le noyau d'un transformateur monophasé, le branchement de ces enroulements est fait comme indiqué sur la Fig.8, et à partir des trois phases I, II, III. Ce troisième dispositif est appelé dispositif C. Sur la Fig.8, les groupes de quatre traits fins parallèles, figurent les noyaux des transformateurs. Les culasses des transformateurs monophasés ne sont pas représentées. Les condensateur représentés en pointillé et disposés de l'autre côté des solénoïdes des transformateurs monophasés
sont mis en service lorsque les tensions aux bornes des enroulements primaires V4,V5,V6 ou aux bornes des enroulements secondaires V7,V8,V9, ne sont pas suffisamment stables. Les circuits magnétiques des dispositifs A,B et C sont constitués préférentiellement pour les basses fréquences de ferro-silicium à grains orientés, en plaques ou en fils, et pour les fréquences supérieures au KHz, de ferrites, de ferro-nickel, ferrocobalt, ou d'autres alliages ayant de bons coefficients de cyclo-surtension primaire ou secondaire.
La raison pour laquelle la cyclo-surtension V2 est stable, même lorsque la tension inductrice V1 augmente beaucoup et, malgré le fait que l'augmentation de courant magnétisant augmente la vitesse d'inversion de sens magnétique à l'intérieur du'noyau; c'est que cette inversion, quel qu'en soit la vitesse différentielle, n'a lieu que deux fois par période. En effet, lorsque l'intensité magnétisante augmente, la pointe de tension plus forte ainsi générée par auto-induction est toujours étalée sur une demi période du courant inducteur. Autrement dit: plus forte tension générée en un temps X très court, mais étaléedans un temps Z, est égale du point de vue effet tensionnel moyen sur une demipériode (temps Z) à une tension plus faible générée dans un temps Y plus grand, mais étalée, elle aussi, dans le même temps Z (demi période).
Sur la Fig.8, trois autres enroulements secondaires sont représentés. Ils sont branchés en série, toujours de même sens, sur les trois noyaux des transformateurs monophasés. Entre les bornes extrêmes, la tension V10, qui est mesurée, est aussi une tension à fréquence triple de la fréquence des tensions V4,V5 et V6. Ce dispositif C, est aussi un dispositif stabilisateur de tension. Il peut être utilisé pour l'une ou l'autre de ces fonctions, ou pour les deux à la fois.
Une caractéristique très importante du dispositif inventé consiste à obtenir une baisse de tension, tant aux bornes de la self que de la capacité, lorsque l' intensité absorbée par l'utilisation (en parallèle sur self ou capacité augmente beaucoup et "shunte" en quelques sorte soit la self, soit la capacité). En effet, ainsi que montré sur les Fig.5 et 6, ce dis positif d'utilisation (représenté par une lampe sur ces figures) peut être branché aux bornes de la self, ou aux bornes de la capacité.
Cependant, l'effet de stabilisation existant seulement aux bornes de la self et avec un noyau précédemment caractérisé, il faut que les variations de la tension d'alimentation soient relativement
faibles pour que l'utilisation puisse être branchée aux bornes du condensateur. En contrepartie, l'utilisation branchée aux bornes du condensateur permet de bénéficier d'une tension plus importante à la cyclo-surtension ( V3 ≃V1+V2). Un autre avantage du dispositif à cyclo-surtension inventé, est d'obtenir au moment du "shuntage" de la self ou du condensateur, (faible résistance d'utilisation aux bornes de la self ou du condensateur) une inversion de surtension. En effet, on a à la cyclosurtension : V3 ≃ V1+V2 et, au moment du "schuntage", comme avant l'établissement de la cyclo-surtension : V2 ≃ V1+V3. Ces deux avantages: disparition de la surtension et inversion des rapports de tension, lorsque l'intensité débitée en parallèle sur la self, ou le condensateur, augmente beaucoup, permet d'adapter aux bornes de la self ou de la capacité du dispositif A, ou B ou C, les dispositifs appelés D, F et E, et illustrés par les Fig. 10,11 et 12. Les Fig. 10 et 11, représentent à partir d'un redresseur 6 (Fig.9) dont les entrées alternatives sont, comme vient d'être dit, branchées aux bornes V2 ou V3, αeux dispositifs différents d'oscillateurs électriques et sous forme de schémas représentant les différents composants utilisés. Ces oscillateurs, à triple sécurité d'automatisme, sont caractérisés par l'utilisation de composants (thyristors et transistors, en particulier) particulièrement économiques et par le fait qu'ils sont à oscillations contrôlées. Le blocage des thyristors est automatique (première sécurité) lorsque les conditions d'oscillations ne sont plus réalisées et lorsque le courant débité augmente au-delà de la valeur maximale prévue (chute de tension aux bornes V2 et V3). A ce moment là, sur la Fig.9, la tension alternative réduite allant au redresseur 6 n'est plus capable de traverser le dispositif 7, qui génère la tension de commande d'ouverture des thyristors 8 et 9. Le thyristor 8, est déjà désamorcé depuis la baisse de la tension redressée et le thyristor 9, se bloque à son tour lorsque le condensateur est déchargé. Le condensateur 10, ne venant plus combler les vides entre les alternances redressées du courant d'alimentation, les thyristors 11 et 12 de la Fig.10, ou les thyristors 13 et 14 de la Fig.11, se bloquent lorsque la ten sion passe à zéro. Il s'agit du cas fréquent des deux thyristors en série se trouvant, ou continuant, d'être accidentellement amorcés en même temps. Après ce blocage, la tension remonte, et quel que soit le dispositif, celui de la Fig.10 ou celui de la Fig.11, le condensateur 17 ou le condensateur19. peuvent se recharger grâce aux résistances 16 pour le condensateur 17, et 18 pour le condensateur 19.
Le condensateur 10, Fig.9, se recharge aussi pour les mêmes raisons. Les dispositifs classiques à Zener et seuil de tension qui permettent l'amorçage des thyristors, ou la commande des transistors, sont représentés sur les dessins par un losange avec un point au milieu.
Les courants alternatifs, ou continus, découpés ou "hachés" par les oscillateurs à semi-conducteurs génèrent des ondes en forme de créneaux, comme représenté sur la Fig.14. Les dispositifs des Fig. 10 et 11, par le fait qu'après blocage du courant d'alimentation par les transistors, l'énergie emmagasinée par les selfs principales d'oscillation peut aller charger les condensateurs auxiliaires, avant l'inversion du sens du courant dans les selfs, génèrent des courants alternatifs pratiquement sinusoïdaux. Ces courants alternatifs induits peuvent alimenter, avec un meilleur rendement, des moteurs et autres récepteurs sensibles à la forme du courant. Le dispositif de la Fig.13, est un dispositif dans lequel les selfs principales d'oscillation 57 et 58, sont un générateur à flux différentiel, type G, et les ondes carrées qui pénètrent dans ce dispositif produisent au secondaire, dans les selfs 61 et 62 (branchées en opposition) des courants induits à fréquence supérieure. Par l'intermédiaire de dispositifs classiques à seuil de tension, et doubleur de fréquence classique à induction, qui peut leur être associé éventuellement, ces courants induits à fréquence supérieure sont utilisés pour contrôler le courant de base des transistors. Le dispositif hybride à semi-conducteur et montage à flux différentiel, illustré par la Fig.13, s'appelle dispositif T. Ce dispositif est simplifié à un seul transistor pour faire comprendre le fonctionnement. La tension V, qui commande l'ouverture et la fermeture du transistor est formée, à partir de la tension V11, générée à fréquence élevée par le secondaire du dispositif à flux différentiel. Ce dispositif est représenté en symbole simplifié; le petit trait avec 2 flèches opposées aux extrémités et placé entre les selfs 57 et 58, signifie que les flux magnétiques sont opposés. De la même manière, le même symbole avec 2 flèches entre les enroulements secondaires 61 et 62 , indique que ces enroulements sont branchés en opposition. Le noyau magnétique est représenté par 3 traits parallèles rapprochés. Dans l'es dispositifs plus complexes, le générateur générateur statique à flux différentiel est placé au centre d'un montage à 4 transistors.
La protection des différents dispositifs est assurée d'une manière classique, ou par une self, ou par un autre
dispositif à flux différentiel, situé en amont, comme pour tous les oscillateurs des Fig.10 et 11. Avec le montage de la Fig. 13, l'alimentation peut être faite à partir de courant alternatif basse fréquence, de 'courant ondulé de sens constant et la limitation d'intensité est encore plus économiquement réalisée par une self avec noyau de ferro-silicium.
Le fonctionnement des oscillateurs des Fig.10 et 11, est le suivant: lorsqu'après le blocage des thyristors (de la manière qui vient d'être expliquée) les tensions V2 et V3 remontent, les résistances 16 ou 18, suivant le cas, permettent la recharge des condensateurs 17 ou 19. Ces condensateurs sont les condensateurs d'oscillation. Leur recharge lente, après incident, constitue la deuxième sécurité d'automatisme et comme la première, elle est directement liée aux caractéristiques du dispositif A. Lorsque les condensateurs d'oscillation des dispositifs D (Fig.10) ou E (Fig.11) sont presque en fin de charge, les dispositifs à seuil de tension 20 et 23. qui sont placés en parallèle sur eux, alimentent les circuits d'amorçage du thyristor 12, sur la Fig.10, et du thyristor 14, sur la Fig.11.
Les dispositifs 20 et 23, commandent également la base du transistor 26 pour la Fig.10, et du transistor 27 pour la Fig.11. Cette commande se faisant éventuellement, par l'intermédiaire d'un Trigger de Schmitt. Le condensateur 19, se décharge dans la self 28, et le condensateur 17, dans la self 29. Lorsque les condensateurs sont presque complètement déchargés la tension à baissé aux bornes de ces derniers, l'intensité à généralement fait de même et les dispositifs à seuil de tension 22 pour la Fig.10 et 31 pour la Fig.11, peuvent alors délivrer une impulsion qui bloque les transistors (26 et 27). Ce blocage des transistors amène l'intensité de fin de décharge à presque zéro en un temps très court. Les thyristors 12 et 14, se bloquent alors et la tension aux bornes des transistors euxmêmes déjà bloqués, et en série avec les thyristors, n'est cependant pas élevée puisque en fin de décharge, comme en fin de charge, la coupure du circuit oscillant n'a lieu que lorsque la tension aux bornes du condensateur est presque égale et opposée à la tension d'alimentation ou, lorsque la tension aux bornes du condensateur est devenue trop basse (condensateur déchargé) Les dispositifs à seuil de tension qui commandent le blocage des transistors, et donc des thyristors en série, sont représentés par deux losanges concentriques
avec toujours un point au milieu. Ceci pour les distinguer des des dispositifs qui commandent la mise en conduction des transistors ou l'amorçage des thyristors; à un moment opposé, c'est-à-dire, lorsque la tension est maximale. Tous les dispositifs créateurs d'impulsions pour la commande de gâchettes de thyristors, ou de bases de transistors, et tous les dispositifs classiques à seuil de tension (diac, SOS , SBS, néon, etc..) peuvent convenir. C'est pourquoi il n'y a pas de N° de référence pour ces composants.
Sur la Fig.11, et à cause de la symétrie des condensateurs 15 et 17, lorsque la tension est presque nulle aux bornes du condensateur 17. la tension est maximale aux bornes du condensateur 15 et vice-versa. Le dispositif à seuil de tension 31, délivre une impulsion pour bloquer le transistor 27. De la même manière, lorsque c'est le condensateur 15 qui se déchargera, le dispositif 24 délivrera une impulsion de blocage pour le transistor 33. Les dispositifs 2k et 31 sur la Fig.11, sont des dispositifs à seuil de tension mais réglée pour fonctionner à une tension inférieure à la tension de fonctionnement des dispositifs 23 et 30. Ces dispositifs intermédiaires sont nécessaires et constituent avec les selfs oscillatrices 28, pour la Fig.10 et 29, pour la Fig.11, la troisième sécurité d'automatisme des oscillateurs à flux différentiels et semiconducteurs. En effet, il est d'abord nécessaire de bloquer le courant électrique entre le ou les condensateurs de contrôle d'oscillation et les selfs principales. Condensateur 19 pour, l'oscillateur D, Fig.10, et condensateur 15 ou 17 pour l'oscillateur E, Fig.11, et avant de recharger ces condensateurs de contrôle d'oscillation.
Lorsque les transistors 26, Fig.10, et 27, Fig.11, se sont bloqués, les selfs 28 et 29 ont été le siège d'un extra courant de rupture qui a chargé les condensateurs 36 , pour la Fig.10, et 37, pour la Fig.11. Ceci, pendant que les transistors se bloquaient en toute sécurité puisqu'il y a, branché entre Collecteur et Emetteur, un circuit constitué par une Zener 40 et une résistance 41. Si la tension directe aux bornes E. C. du transistor, dépassait la valeur VCEO recommandée, le courant résultant traverserait la Zener 40 et la résistance 41. En sens inverse, l'effet de protection serait encore plus grand puisque le transistor serait pratiquement court-circuité. C'est d'ailleurs l'efficacité de cette protection qui conduit au dispositif F, qui peut être intégré à
à l'oscillateur D ou E, en remplacement des thyristors lorsqu' il est nécessaire de produire des oscillations très rapides de l'ordre du MHz, ou davantage. Il s'agit d'un nombre limité de transistors ayant un VCEO très faible, donc des transistors très économiques, et qui sont branchés en série. Les commandes des courants de base de ces transistors sont toutes synchronisées de manière à bloquer, ou rendre passant, tous les transistors en même temps. Les circuits de protection placés en parallèle sur eux sont toujours l'association d'une diode Zener 40 et d'une résistance 41. Si l'un des transistors ne se bloque pas, pour une raison quelconque, la tension aux bornes de chacun des autres transistors augmente et un dispositif de sécurité quelconque peut, à partir de cette information (augmentation d'intensité dans les résistances 41) arrêter l'oscillation. Il en est de même lorsqu'un transistor ne se débloque pas. Le courant passe dans la Zener ko et la résistance 41 qui sont en parallèle à ses bornes Collecteur-Emetteur, et il est alors possible, de la même manière que précédemment de bloquer l'oscillation.
Les condensateurs 36, Fig.10 et 37, Fig.11, vont se charger dans les selfs additives 42 , Fig.10 et 44 , Fig.11. En effet, lors de la charge de ces condensateurs 36 et 37, les selfs 42 , Fig.10 et 44, Fig.11, ont limité le courant qui les traverse par simple effet de charge de self et au profit du condensateur qui leur est branché en parallèle. Ces selfs auxiliaires 42 et 47, Fig.10, et 44 et 50, Fig.11, sont bobinés concentriquement à la self principale, comme l'enroulement du secondaire. Ces selfs oscillatrices sont donc des bobinages à 4 enroulements concentriques. Lorsque les condensateurs 36 , Fig.10 ou 37, Fig.11, vont se décharger dans la self 42, Fig.10, ou 44, Fig.11 ils vont rendre au bobinage quadruple oscillateur l'énergie emmagasinée par le condensateur et prépareront le passage du courant de charge des condensateurs principaux 19, Fig.10, et 17, Fig.11, plus décharge du condensateur principal 15, Fig.11. Pour éviter que les selfs bobinés concentriquement contrarient leurs effets, et se chargent inutilement, une diode est placée en série avec les selfs d'oscillation auxiliaires. Les dispo sitifs à seuil de tension placés en parallèle sur une résistance et en série avec chaque condensateur auxiliaire, par l'intermédiaire d'une diode, sont désignés par les références 43 et 48, Fig.10, et 45 et 51, Fig.11. Ces dispositifs classiques fonctionnent lorsque les condensateurs auxiliaires
d'oscillation se déchargent dans les selfs auxiliaires, c'està-dire, lorsqu'il n'y a plus de courant dans les selfs principales d'oscillation 28, Fig.10 ou 29, Fig.11. Ils provoquent la conduction des transistors et thyristors supplémentaires. Dans l'exemple suivi, le dispositif 43, Fig.10 provoque la mise en conduction du transistor 46 et du thyristor 11, le dispositif 45 provoque la mise en conduction du transistor 33 et du thyristor 13. Les diodes Zener 32 pour le condensateur 36 et la diode Zener 35 pour le condensateur 37, évitent la charge de ces condensateurs par des impulsions parasites.
Les condensateur 19, Fig.10, et 17, vont commencer à se recharger, tandis que le condensateur 15, Fig.11, commence à se décharger. Un courant recircule dans les selfs 28, Fig.10, et 29, Fig.11, et lors de la rediminution du courant dans les selfs principales 28, Fig.10, et 29, Fig.11, suite au blocage extrêmement brutal des transistors 46, Fig.10 et 33, Fig.11, l'extra-courant de rupture très brusque et important chargera les condensateurs auxiliaires 38, Fig.10, et 39, Fig.11, au travers des diodes Zener 34, Fig.10, et 52, Fig.11.
A cause des dispositifs à seuil de tension 48, Fig.10, et 51, Fig.11, la commande de mise en conduction des thyristors et des transistors 12-26, Fig.10, et 14-27, Fig.11, ne se produit que lorsqu'il n'y a plus de courant dans les selfs 28, Fig.10, et 29, Fig.11. Sur la Fig.11, seulement a été représenté, le secondaire 55 qui débitera la tension induite V16, à fréquence réglable par la valeur des condensateurs d'oscillation. Lorsque ces dispositifs D ou E, sont employés au contrôle de vitesse des moteurs à induction, suivant l'alimentation diphasée ou triphasée de ces moteurs, il est utilisé deux ou trois des dispositifs D ou E; mais les selfs principales d'oscillation sont remplacées par les enroulements du moteur à contrôler.
La résistance en parallèle sur 48 est référencé 53, la résistance en parallèle sur 43 est référencée 54, la résistance en parallèle sur 51 est référencée 96, la résistance en parallèle sur 45 est référencée 97. Ces dispositifs sont des dispositifs à flux différentiel, par ce que c'est lorsque c'est la diffé rence du flux de la self principale et l'une ou l'autre des selfs auxiliaires qui commande l'inversion de sens du courant dans la self principale. Le dispositif 95, fonctionne à une tension inférieure au dispositif 22 dans le cas de défaillance du dispositif 43, lorsque le condensateur principal 19 est déchar.gé.
Le noyau magnétique des selfs principales, lorsqu'elles en sont pourvues, peut être réalisé en matériau à grain orienté, ou en ferrite douce, et suivant la technique des dispositifs G, explicitée plus avant, de manière à réaliser une multiplication de fréquence et une limitation automatique du courant induit.
D'autres dispositifs multiplicateurs de fréquence peuvent être obtenus à partir des montages à flux différentiels et sans utilisation de semi-conducteur. Ce sont les dispositifs G,H,J, L,M,N et W. Les dispositifs G,H,J,L, utilisent du courant alternatif monophasé, les dispositifs M,N et W, des courants alternatifs triphasés.
Les noyaux magnétiques de ces derniers dispositifs sont toujours des matériaux sélectionnés par le dispositif A. D'une manière générale, et sauf indication contraire, ce sont les matériaux ferro-magnétiques à cristaux à grains orientés qui sont les plus performants pour les basses fréquences.
Le dispositif de la Fig.15, est un dispositif G. Il se compose d'un circuit magnétique à cristaux à grains orientés 56 , en deux parties, en forme de C. Ce circuit magnétique est constitué de tôles minces, épaisseur comprise entre 0,1 et 0,35 millimètres, et isolées entre-elles. Il peut être également constitué par des fils à grain orienté, de fer silicum, ou d'autres alliages magnétiques (ferrites, par ex.). Ces fils ont un ∅ compris entre 0,1 et 0,7 millimètres pour diminuer les "pertes fer" toujours importantes dans ces dispositifs.
Les solénoïdes inducteurs du dispositif G, Fig.15, sont repérées 57 et 58. Ils sont représentés à côté et de part et d'autre du circuit magnétique 56 , pour la clarté du dessin et la facilité de l'explication, bien qu'en fait ils soient bobinés sur le circuit magnétique. En pratique, les bobinages sont réalisés à part.
Les noyaux en C, du circuit magnétique qui ont une section constante sont introduits dans les bobines creuses, un noyau en C par les extrémités de deux bobines. L'autre noyau en C, par les autres extrémités des deux mêmes bobines. Ces noyaux sont enfoncés jusqu'à ce qu'ils se trouvent en contact l'un de l'autre et ils sont maintenus en contact, et serrés pour bien fermer le circuit magnétique avec le minimum d* entrefer,par le moyen classique d'un ou plusieurs colliers qui font extérieurement le tour des noyaux magnétiques.
Le solénoïde 57, Fig.15, placé sur un côté du noyau, à plus de spires que le solénoïde 58 placé sur l'autre côté du noyau.
Le solénoïde 58 n'a, en nombre de spires, que les deux tiers du nombre de spires du solénoïde 57. Cette différence peut varier de 10 à 90% suivant le type de matériau magnétique du noyau. Avec les noyaux en ferro-siliciua à grain orienté, le solénoïde 58 , a un nombre de spires qui est compris entre 60 et 80% du nombre de spires de l'enroulement 57. Ce pourcentage n'est pas rigoureux et il doit être ajusté en fonction du matériau, comme il vient d'être dit, mais aussi en fonction du rendement, car, si la différence entre les nombres de spires est très faible, le courant magnétisant est plus important.
En effet, ces solénoïdes 57 et 58 , sont connectés en série mais de telle manière que, parcourus par un courant alternatif monophasé ils produisent dans le noyau 56 , qui leur est commun, deux flux magnétiques inégaux et opposés.
La réalisation pratique d'un tel montage consiste à inverser le sens d'enroulement d'un solénoïde au suivant.
Cette disposition d'enroulements inégaux et de sens opposés sur un même circuit magnétique n'est pas nouvelle et elle est connue depuis longtemps puisque cette disposition produit un certain déphasage d'aimantation entre les deux côtés du noyau56. Tout se passe comme si le déphasage constaté à l'intérieur dunoyau magnétique dans le dispositif A, et produit par la mise en série d'un condensateur ou d'une résistance avec le bobinage peu résistant d'une self bobinée sur ce noyau, se produisait également sans condensateur ou self intercalaire, mais seulement du fait de ces deux bobinages inégaux en série et aimantant en sens inverse le même noyau magnétique.
Ce qui fait l'originalité du dispositif inventé, c'est qu'un condensateur est connecté en parallèle sur l'un des solénoïdes en série. Sur la Fig.15, un condensateur est connecté en parallèle sur 57. C'est le solénoïde qui a le plus de spires. Un condensateur 60, pourrait être connecté en parallèle sur le solénoïde 58 , mais les résultats, au point de vue stabilité de fréquence, sont parfois moins bons. C'est pourquoi ce condensateur 60 est représenté branché en pointillé sur la Fig.15. On ne peut mettre en même temps un condensateur en parallèle sur le solénoïde 57, et un condensateur en parallèle sur le solénoïde 58 . Le choix est fait en fonction du matériau magnétique du noyau.
La capacité du condensateur en parallèle sur l'un des deux solénoïdes est fonction de la self du solénoïde aux bornes duquel il est fixé. Il est aussi fonction du rapport des nombres de spires des deux enroulements. Cette capacité est ajustée pour ne produire ni interférences, ni battements entre la fréquence d'alimentation et la fréquence supérieure produite dans le noyau magnétique par le montage qui vient d'être décrit. Par contre, pour réaliser un générateur de parasites, un mauvais rapport self-capacité, produit une tension induite dont l'amplitude et la fréqu-ence varient constamment.
Cette fréquence supérieure produite dans le noyau magnétique devra donc, pour être stable, être un multiple entier de la fréquence du courant alternatif d'alimentation. Elle sera donc 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 et 21 fois plus grande. Avec une nette tendance pour les multiples impairs.
Pour faire varier la fréquence induite produite dans le noyau il faut changer la valeur de la capacité 59. Plus grande capacité pour fréquence plus faible, plus faible capacité pour fréquence plus grande.
Cette fréquence supérieure induite dans le noyau se traduit par l'apparition, par induction toujours, d'une tension à cette même fréquence dans des bobinages qui sont concentriques aux solénoïdes inducteurs 57 et 58 de la Fig.15; ce sont les solénoïdes 61 et 62, qui peuvent avoir chacun le même nombre de spires, ou des nombres de spires sensiblement équivalents. Ils sont connectés en série de manière à additionner les tensions induites ou, de manière inverse pour que la tension V11, soit la différence entre la tension induite dans le solénoïde 62 et la tension induite dans le solénoïde 61. En effet, et à cause, à la fois des nombres de spires différents des solenoïdes inducteurs 57 et 58 d'une part, et, d'autre part, à cause de la présence de la capacité en parallèle sur le solénoïde 57 ou 58, les tensions induites à droite et à gauche, sont le reflet des flux différentiels à l'intérieur du noyau et sont donc inégales. Si les solénoïdes 61 et 62 sont connectés en série de manière à additionner les tensions induites la tension V11 est importante, mais si le courant débité doit être important, la tension baisse beaucoup, la multiplication de fréquence disparait et il n'y a plus qu'un courant alternatif, de la même fréquence que la fréquence de la tension V1 d'alimentation du disposatif.
Par contre, si les solénoïdes 61 et 62 sont connectés en série de manière à soustraire leurs tensions induites, la tension résultante est de trois à cinq fois plus faible que dans le montage des enroulements induits en série "additive", mais l'intensité induite beaucoup plus importante, est cependant limitée en charge à la valeur désirée. Et ce qui est plus important, ce que dans le montage des enroulements induits en série "soustractive" les bornes d'extrémités de V11, peuvent être mises en court-circuit, l'intensité maximale débitée est toujours produite à la même fréquence que l'on avait constaté à circuit ouvert et qui est un multiple entier de la fréquence V1. La puissance utile que peut fournir ce dispositif à multiplication de fréquence est presque égale à celle que pourrait fournir un transformateur classique qui aurait le même poids de fer et cuivre. Toutefois, pour un type G donné, le rendement est maximum pour une fréquence multiple bien définie.
Ce qui est très avantageux dans le dispositif inventé, c'est qu'il peut fonctionner comme un auto-transformateur. En effet, si on intercale entre les deux enroulements induct'eurs 57 et58 une self 63, ou une charge 5, on constate,lorsque le dispositif est sous la tension V1, l'apparition d'une tension V12, et la circulation dans la self 63, ou dans le condensateur 64,ou dans la charge 5, ou l'ensemble de deux de ces éléments, ou les trois ensemble, d'un courant qui est à une fréquence multiple de la fréquence de la tension d'alimentation V1. La forme d'onde des courants alternatifs recueillis en V11 ou V12, n'est pas parfaitement sinusoïdale. Mais elle peut être améliorée par résonance, en branchant une capacité en parallèle ou en série avec l'utilisation. Sans capacité elle ressemble au graphique Fig.16.
Le rendement des dispositifs à flux différentiels G et H, n'est pas aussi. bon que celui des transformateurs classiques et pas aussi bon, non plus, que le rendement des autres dispositifs objet de ce deuxième certificat d'addition.
Le plus mauvais rendement est dû essentiellement aux "pertes fer" qui peuvent être réduites considérablement en remplaçant les tôles planes en ruban, ordinairement utilisés, par des fils de même alliage et de diamètre comparable ou légèrement supérieur à l'épaisseur des tôles à grain orienté courantes. La. Fig.15, montre avec des lignes en pointillé avec flèches que les flux magnétiques s'opposent hors des bobinages et ont tendance à sortir du noyau magnétique pour se fermer dans l'air. En
sortant du noyau les lignes de force du champ traversent dans tous les sens les tôles du noyau. Les lignes de force qui traversent perpendiculairement les tôles constitutives du noyau y induisent des courants de Foucault très intenses puisque la surface offerte à ces courants est un multiple de la largeur des tôles du noyau.
Le montage en auto-transformateur du dispositif G, Fig.15, et l'utilisation de la tension V12 est particulièrement intéressant, car, en choisissant une capacité 64 convenable, il est possible de faire que V12, soit trois à quatre fois plus grand que V1. C'est comme le dispositif A, un dispositif multiplicateur de tension mais, il est en plus, multiplicateur de fréquence. Cette possibilité d'avoir V12>V1 permet d'utiliser le dispositif G à l'allumage des tubes d'éclairages sans danger et en toute sécurité car, lorsque le tube amorcé peut laisser passer une intensité importante, la tension V12 baisse et l'intensité est limitée à une. valeur inférieure à celle qu'elle aurait dans le dispositif sans la présence de la charge 5. Aux deux fonctions précédentes: multiplication de tension et de fréquence, s'ajoute la limitation automatique d'intensité en charge ce qui permet d'utiliser les dispositifs G au démarrage des moteurs électriques de grande puissance.
Le processus de la multiplication de fréquence dans le dispositif G, Fig.15, se rapporte toujours à la cyclo-résonance magnétique car, il y a aussi une cyclo-surtension aux bornes des solénoïdes 57 et 58 .
Le mécanisme générant les oscillations dans le dispositif G, Fig.15, peut s'expliquer en considérant le début de pénétration de la tension dans le dispositif. Le condensateur 59 se charge en même temps que l'intensité, correspondant à cette charge, parcourt le solénoïde 58. La cyclo-résonance s'amorce presque instantanément dans cette fraction de circuit. Dès que le courant parcourt le solénoïde 58, il génère par induction dans le solénoïde 57 une tension opposée à la tension inductrice V1. Mais cette tension est inférieure au coefficient de cyclosurtension aux bornes du condensateur 59.
Ce condensateur 59, se décharge en même temps que s'inverse le sens d'aimantation dans le solénoïde 58. Le courant inducteur de même sens que le courant de décharge du condensateur59, parcourt les deux solénoïdes 57 et 58 en série et empêche, de ce fait, l' isochronisme des oscillations magnétiques dans le dispositif.
C'est ce que montre la Fig.16. Le matériau magnétique du circuit 56, est cependant, dans les conditions de "vibration" puisque les deux champs magnétiques créés dans le matériau par le courant inducteur sont en opposition, ainsi que le montrent les lignes en pointillé avec flèches, qui sortent en haut et en bas du circuit magnétique 56.
Le champ magnétique de la portion de noyau se trouvant dans le solénoïde 57, s'inverse et la tension, induite de ce fait dans le solénoïde, commence à charger le condensateur 59 en même temps qu'elle réduit l'intensité du courant inducteur qui traverse le solénoïde . Cet t e t ensi on dans le solénoïde 57 , est, comme au début du fonctionnement du système, en opposition avec la tension V1. Le condensateur qui a commencé à se recharger poursuit et accélère sa recharge du fait de la cyclo - résonance qui se manifeste, à nouveau, dans le solénoïde 58. Ces alternances de charge et de décharge du condensateur 59 (ou du condensateur 60, lorsqu'il est utilisé) se poursuit à une fréquence qui dépend des valeurs respectives des selfs 57,58 et du condensateur 59 (ou 60).
La fréquence dépend aussi du matériau constituant le circuit magnétique 56. Comme déjà dit, les noyaux en fils de ferrosilicium à grain orienté permettent de multiplier la fréquence par 3,4,5,7 ou 9, avec un rendement convenable.
A défaut de noyaux en fils, les tôles minces conviennent et, en ce qui concerne la forme de ce circuit magnétique, il peut avoir des formes diverses différentes de celle qu'il a sur la Fig. 15. Il peut être en quatre parties comme montré Fig.7.
Sur cette Fig.7, les culasses référencées 67, sont faites de tôles assemblées à plat, mais croisées à angle droit avec les tôles des colonnes. Sur la Fig.19, le circuit magnétique en deux parties est constitué de fils élémentaires assemblés. Les deux ensembles magnétiques 1, courbés en forme de L, sont terminés par des colliers 89 ou embouts, d'où les fils affleurent, et c es embouts permettront de fermer le circuit magnétique par des vis, ou autres dispositifs de serrage.
Lorsque le circuit magnétique est constitué comme sur les Fig. 7 ou 19, en deux parties latérales réunies par le haut, à l'extérieur des bobinages, les solénoïdes inducteurs ne sont plus au nombre de deux, mais au nombre de quatre. Il faut en effet que le flux différentiel soit appliqué à un noyau de section et de texture cristalline homogène. C'est pourquoi, sur chaque branche du circuit magnétique Fig.19, il y a deux bobines à nombres de spires différents.
Si les flux différentiels étaient opposés, de part et d'autre d'un entrefer, le rendement serait beaucoup moins bon.
Sur la Fig.15, les solenoïdes 57 et 58, peuvent être considérés chacun comme la réunion de deux solénoïdes qui agissent, l'un sur la partie supérieure du circuit magnétique 56 (C supérieur) et l'autre sur la partie inférieure de ce même circuit magnétique 56 (C inférieur). Il s'agit là (Fig.15) d'un circuit magnétique en deux parties transverses et réunies par le milieu à l'intérieur des bobines inductrices.
Une variante de ce dispositif G, consiste à associer trois dispositifs en parallèle et à les alimenter par un courant triphasé, la sortie des selfs 58 est réunie à un point commun. On obtient, aux bornes des secondaires en série, une tension alternative et à fréquence triple de la fréquence du primaire. Il n'y a pas de condensateur pour ce montage.
Une autre variante du transformateur générateur, objet de cette invention, est le dispositif H, schématisé par la Fig.20. Sur cette Fig.20, le circuit magnétique semblable à ceux du dispositif précédent G, n'est pas représenté pour ne pas surcharger le dessin. Les bobinages à flux différentiel 57 et 58 sont représentés. Ils sont semblables à ceux du dispositif G. Entre-eux sont représentés les enroulements induits 61 et 62 qui ont, comme sur la Fig.15, des nombres de spires semblables. Le fonctionnement du dispositif H, s'apparente au fonctionnement des dispositifs A et G. Le courant produit par la tension V1, traverse le condensateur 3 et l'enroulement 58, qui a la plus faible réactance de self. La cyclo-résonance magnétique s'amorce si les rapports self et capacité ont bien été établis, comme expliqué au début de la description. Une partie du circuit magnétique 56 est en pointillé.
L'ensemble de la self 57 et du condensateur 69, se trouve en parallèle sur la self 58, dont la tension vient d'être amplifiée et stabilisée (cyclo-résonance magnétique et surtension). Mais, cette self 57 , a le même circuit magnétique que la self 5 r. (voir Fig.15) et la tension induite dans cet enroulement s'oppose à la tension aux bornes de 58. En même temps, il y a par construction un montage multiplicateur de tension en cascade, puisque la tension V13, devient la tension V1 d'un nouveau dispositif A, constitué par le condensateur 69 et la self 57.
Une deuxième cyclo-résonance et cyclo-surtension s'établit aux bornes de 57 et de 69. Le résultat de ce montage en cascade avec
circuit magnétique pour deux, est que le condensateur 69 se décharge dans les selfs 57 et 58 après le premier changement d'état magnétique du circuit 56. L'état magnétique de 56 , bascule à nouveau et une "vibration" s'établit.
Une oscillation électrique, reflet de la "vibration" magnétique du matériau du noyau 56 parcourt la self 57 car, le deuxième changement d'état de 56 a généré dans 57 une tension qui décharge et charge en sens inverse (si la résistance du circuit n'est pas trop grande) le condensateur 69. La valeur des condensateurs 3 et 69, doivent toujours, comme sur les montages précédents, être étudiés en fonction des valeurs des selfs et de manière à obtenir une multiplication par un nombre entier de la fréquence de la tension inductrice V1. Le condensateur 71, peut comme dans le dispositif G, être branché en série avec la self 58, mais on ne peut brancher à la fois un condensateur en série avec la self 57 et un condensateur en série avec la self 58.
Les solénoïdes secondaires 61 et 62, bobinés concentriquement a 57 et 58, sont branchés en série ou indépendamment aux bornes d'un ou plusieurs condensateurs (tensions V20 et V21), ce ou ces circui t s sont ajustés pour être en phase avec le courant induit à fréquence multiple de la fréquence de la tension V1. La forme du courant à fréquence multiple ressemble au dessin de la Fig.16. L' isochronisme est meilleur qu'avec le dispositifG. La tension utile V13, relativement bien stabilisée, est disponible aux bornes de la self 57. La charge 5 peut être une autre self, un primaire de transformateur, un moteur, un dispositif d'éclairage, un arc électrique, une résistance, un autre dispositif A, ou plusieurs des organes d'utilisation qui viennent d'être décrits. Comme les dispositifs précédents, l'intensité en charge, ou en court-circuit, est automatiquement limitée à une valeur non destructive pour le matériel. Lorsque le circuit matériel magnétique au lieu d'être fermé, c'est-à-dire, homogène sur toute sa longueur, est ouvert ou hétérogène, c'està-dire, avec un entrefer, le dispositif inventé correspondant est désigné par la référence L, et illustré par la Fig.17. Le noyau magnétique droit est référencé 81, pour le distinguer des autres noyaux, qui sont fermés sur eux-mêmes.
En ce qui concerne les bobinages, ce sont ceux du dispositif G, et ce peut être aussi pareillement ceux du dispositif H.
La longueur du barreau magnétique doit être très long par rapport au diamètre intérieur des solénoïdes 57 et 58 qui l'aimantent différentiellement.
Lorsque le rapport n'est égal qu'à quatre ou cinq, la
Figure imgf000055_0002
forme des tensions V11 ou V12, ressemble au dessin de la Fig.18.
Pour que la forme des tensions se rapproche des dessins des Fig. 16 ou 26, il faut porter au moins à huit le quotient
Figure imgf000055_0001
Plus ce rapport est grand, meilleure est la forme. Un condensateur 66 , en parallèle sur une petite partie des enroulements du solénoïde 57, améliore la forme du courant.
La forme droite du noyau magnétique est surtout utilisée dans les dispositifs à magnéto-striction avec matériaux appropriés et fréquence ultra-sonore. Elle est également utilisée, toujours à fréquences inductrices élevées et avec des matériaux para ou dia-magnétiques ou des alliages cristallins divers, en vue de réaliser, de cette manière, des Masers ou des Lasers. En effet, le flux différentiel, tel qu'il vient d'être décrit dans les dispositifs G, H et L, en particulier, produit dans les grenats de fer Yttrium par exemple, dans les cristaux ayant une anisotropie magnétique, même très légèrement marquée, dans certains semi-conducteurs, et cristaux ayant un àxe magnétique ou présentant l'effet Hall, une vibration à très haute fréquence et qui est analogue à une véritable inversion de population à l'échelle atomique. Dans l'axe du noyau ou perpendiculairement, Flèches n° 49. Un autre dispositif à flux différentiel, le dispositif J, utilise un noyau toroïdal constitué de fil isolé enroulé sur lui-même avec une entrée 71 et une sortie 72. Le fil 73, peut être ferro, ferri, para ou dia-magnétique, ou être un alliage. Deux enroulements, toujours référencés 57 et 58, sur les dessins, lorsqu'ils créent des flux différentiels produisent, dans certains matériaux constituant le fil, une circulation électronique différentielle. Cette circulation différentielle se traduit par l'apparition d'une tension alternative entre 71 et 72. Cette tension qui ressemble à une piezoélectricité dans laquelle la pression mécanique aurait été remplacée par une "pression" magnétique, peut. être mise en évidence dans ce dispositif J et surtout dans le dispositif L. En effet, dans le dispositif L, le barreau 81, soumis au flux magnétique différentiel des enroulements 57 et 58, se contracte et s'allonge alternativement, s'il est réalisé en matériau ferro-magnétique ayant un bon coefficient de magnéto-striction. Dans le domaine de la radio-activé, et toujours avec le dispositif L, un barreau de cobalt irradié et présentant le phénomène de l'émission β d'une manière désordonnée, peut être placé dans les enroulements 57 et 58 en série soustractive. Si l'intensité et la
fréquence de V1 sont suffisantes, il y aura apparition aux extrémités du barreau, d'une très haute tension. Le dispositif à flux différentiel, type L, transforme certaines substances radio-actives à émission β en piles électriques.
Il peut même susciter une émission β dans certaines substances si l'intensité du courant inducteur et la fréquence de la tension V1 sont suffisamment élevés.
Lorsque le barreau 81 n'est plus une substance solide mais un gaz ou un liquide comme dans un laser, cette substance, pour être soumise au flux différentiel des bobines 57 et 5 8, est enfermée dans un tube droit scellé.
Lorsque ce n'est pas la production du faisceau laser qui est recherchée, mais la production d'un courant électrique dans un plasma ou dans un gaz ou dans un liquide, le dispositif à flux différentiel, type J, convient à la condition de remplacer la bobine de fil 73 par un tube isolant plié en cercle ou tout simplement par un tore creux, ou par un bac circulaire, pouvant coptenir un anneau liquide fermé sur lui-même.
Les dispositifs J et L, représentés par les Fig.21 et 17, ressemblent beaucoup au point de vue circuits. électriques inducteurs au dispositif G. Mais, bien que non représentés sur les dessins, les selfs 57 et 58 des dispositifs K et L,peuvent être branchés comme sur la Fig.20, avec les condensateurs 3,69 ou 70. Ce qui différencie les dispositifs J et L, des dispositifs G et H, c'est seulement le circuit magnétique, droit et ouvert dans le dispositif L, toroïdal et formé de fils ou de rubans isolés et traversés eux-mêmes par un courant électrique de polarisation dans le dispositif J.
En résumé', les dispositifs G et H, sont des dispositifs de branchements et d'arrangements des circuits électriques inducteurs qui peuvent être montés sur les noyaux magnétiques de tous les dispositifs précédents. Les dispositifs J et L, concernent des noyaux magnétiques spéciaux qui peuvent être disposés dans les selfs et arrangements électriques inducteurs des dispositifs G ou H.
La plus grande partie des dispositifs précédents, c'est-àdire, A,B,G,H,J et L sont conçus pour des courants électriques monophasés. Pour être utilisés avec des courants électriques triphasés, il est nécessaire d'associer physiquement trois dispositifs A,B,G,H,J ou L.
Cette association est même nécessaire pour obtenir des courants alternatifs triphasés induits d'une fréquence supérieure à la fréquence des courants alternatifs triphasés inducteurs.
Les tensions
V11 ou V13 de trois dispositifs G ou H, peuvent alimenter chacune séparément, les trois enroulements d'un moteur à induction triphasé. Suivant le réglage des selfs et des condensateurs des dispositifs G ou H, ce moteur pourra tourner jusqu'à près de 30.000 révolutions par minute. De la même manière les tensions V7, V8 et V9 du dispositif C.
Dans le dispositif H (Fig.20), le condensateur 3 peut être placé, comme indiqué sur la Figure, mais il peut aussi être placé sur le côté opposé, par rapport aux bobines de V1, avant le point commun du condensateur 69 et de la self 58. Mais cette disposition dorme, des oscillations moins bien formées que lorsqu'il est placé comme indiqué sur la Figure. De la même manière, on ne peut brancher en série, avec les bobinages individuellement que le condensateur ajusté 69, en série avec la self 57, ou le condensateur ajusté 70, en série avec la self58 Jamais les deux en même temps. Lorsque c'est le condensateur ajusté 70, qui est en série avec la self 58 , à petit nombre de spires, l'oscillation est moins stable et régulière qu'avec le condensateur ajusté 69, en série avec la self 57. On peut aussi supprimer le condensateur 3 (Fig.20) et le remplacer par le shunt référencé 100 et représenté en pointillé parallèlement au condensateur 3. Le dispositif s'appelle alors dispositf H1 mais il y a un moins bon rendement énergétique et la multiplication de fréquence, aux bornes du condensateur 69 (ou éventuellement 70), ne dépasse pas trois fois la fréquence du courant inducteur. Les pertes fer sont importantes, mais lorsque les noyaux sont en ferrite cet inconvénient n'existe plus.
De la même manière, et par raison de symétrie série parallèle, dans le dispositif de la Fig.15, l'invention prévoit qu'un condensateur 98, ou 2 condensateurs 98, peuvent être placés soit avant ou après (dans le cas d'un seul) ou avant et après le dispositif G, de la Fig.15. Lorsqu'il n'y a qu'un condensateur en série avec l'entrée de la self 57, ou la sortie delaself 58 le dispositif s'appelle: dispositif G3. Lorsqu'il y a un condensateur à l'entrée et à la sortie du dispositif G, le dispositif s'appelle: dispositif G4.
L'invention prévoit également que lorsqu'il y a un condensa teur en série à l'entrée ou à la sortie, ou à l'entrée et à la sortie du dispositif G, le condensateur en parallèle sur les bobinages peut être supprimé. Le dispositif s'appelle alors: dispositif G1, lorsque le condensateur est en série avec la self 57, à l'entrée du dispositif ou en série avec la self 58, à la sortie du dispositif. Lorsqu'il
y a deux condensateurs, l'un en série avec la self 58 à la sortie du dispositif et l'autre en série avec la self 57 à l'entrée du dispositif, ce dernier s'appelle: dispositif G2. Suivant que le condensateur ajusté dans tous les cas aux valeurs de self des enroulements, pour s'approcher le plus possible de la cyclo-résonance, est branché à l'entrée en série avec la self 57, la forme du courant circulant dans le dispositif à flux différentiel n'est pas la même, il n'y a paslamême régularité d'oscillation que lorsque ce condensateur est branché à la sortie de la self 58. Cette remarque est valable qu ' il y ait ou non un condensateur sur l'une des selfs 57 ou 58. Les résultats remarquables sont dans le cas de G3,l'obtention d'une tension créneau alternative avec condensateur ajusté en parallèle sur 58 , et condensateur ajusté à la sortie en série avec cette même self. Dans le cas de G1, l'obtention d'un très bon triplement de fréquence sans ronflement est obtenu avec un condensateur convenablement ajusté et placé en série avec la self 57, à l'entrée du dispositif. Cette différence entre les résultats obtenus avec le même dispositif G, suivant que le condensateur est placé d'un côté ou de l'autre, mène à la constatation qu'avec un condensateur en série avec un dispositif G ou H, le courant qui circule est capacitif, c'est-à-dire,qu'il est de sens opposé à celui réactif qui circule dans le même dispositif G ou H, sans condensateur. L'invention prévoit donc que deux des positifs G ou H, l'un avec condensateur en série et l'autre sans, peuvent compenser mutuellement leurs courants réactifs. Lorsqu'un matériau magnétique éprouvé dans le dispositif A, et les autres dispositifs à flux différentiel ne présente pas le phénomène de la fluctuation magnétique spontanée et qu'il ne change de sens magnétique qu'en phase avec le champ magnétique inducteur, c'est-à-dire, lorsqu'il est insensible, ou très peu sensible, aux variations d'accélération des variations de grandeur du champ magnétique, il est apte à être utilisé dans les machines rotatives à flux différentiel qui produisent du courant continu sans collecteur. Dans ces machines rotatives appelées dispositifs Z1, Fig.51,52, 53 et Z2,Fig.54 le flux magnétique varie de grandeur et de sens dans le temps et dans chaque bobinage, successivement, à une vitesse différentiellement plus rapide à un moment du cycle et, par rapport aux autres moments du même cycle et autres bobinages. D'après la définition générale des dispositifs à flux différentiel, l'opposition des flux réalisés par la construction
spéciale des dispositifs, objet de l'invention, produit des variations irrégulières (dans le temps du cycle), des accélérations des variations de grandeur et de sens des champs magnétiques inducteurs.
Tous les dispositifs statiques inventés peuvent être utilisés pour multiplier la vitesse des moteurs à induction, mais la multiplication de fréquence peut être obtenue par fluctuations magnétiques dans le moteur même. Le stator du moteur à flux différentiel, objet de la présente invention, est constitué par deux flasques d'acier, ou matériau léger, portant sur une face des gaines de métal a-magnétique. Ces gaines de sections rectangulaires sont venues de fonderie sur le flasque, ou sont rapportées et fixées au flasque par des vis, des rivets, ou par soudure. Il y a le même nombre de gaines sur chaque flasque.
Les flasques sont rapprochés pour permettre de glisser dans les gaines les deux branches de demi-circuit magnétique en C, à grain orienté du commerce.
L'une des branches du demi-circuit magnétique rentre dans une gaine d'un flasque et l'autre branche dans la gaine de l'autre flasque qui lui fait vis à vis. C'est l'extrémité seule des branches du demi-circuit magnétique qui rentre dans les gaines car, des bobinages sont enfilés sur chaque demi-circuit magnétique, ou bobinés sur le dos du circuit magnétique en C, suivant le type des dispositifs A, B, C, D, G, H,M, N, employé pour produire la fluctuation magnétique, ces bobinages sont plus ou moins séparés et, pour simplifier la représentation sur la Fig.49, ne sont représentés que des bobinages groupés et non différenciés du dispositif M. Le N° 101 désigne les flasques, le Nº 102, les bossages sur les flasques, le Nº103, les gaines du métal a-magnétique, le Nº 104, le circuit magnétique à grain orienté, le N° 105, les bobinages. Au. centre de cette coupe, parallèle à l'axe, se trouve le rotor du moteur à induction à flux différentiel, objet de la présente invention, l'induit du moteur est formé d'un anneau de cuivre, ou en aluminium massif, référencé. 99. Au centre de cet anneau, un tore de tôle d'acier de ferro-silicium à grain orienté est référencé 106. Il est formé de tôle fine enroulée à plat et ce tore est placé entre l'anneau conducteur et l'arbre de la machine, référencé 107. Pour éviter les pertes par courant de Foucault aux fréquences élevées, l'invention prévoit que l'anneau central induit peut être formé de rondelles de cuivre, ou d'aluminium, superposées. Venant se plaquer sur cet anneau et sur ce tore, de part et d'autre, deux profils en U, de métal a-magnétique, référence 108, contenant des tôles magnétiques à grain orienté rectangulaires, référence 109. Ces profils en U, sont percés d'un trou central pour pouvoir être enfilées sur l'arbre et serrées contre l'anneau conducteur et le tore magnétique, par un moyen quelconque. La Fig.50, représente, vue en coupe perpendiculairement à l'axe, un des deux profils métalliques en U contenant les tôles magnétiques. Elles sont collées entre-elles après mise en place comme sont collées, entre-elles, les tôles magnétiques des demi-circuits en U du stator, référence 104.
Pour synchroniser la vitesse des moteurs à induction, des aimantes permanents, référence 110, sur les Figures sont placés de part et d'autre du profil en U contenant les tôles magnétiques, Ils permettent au moteur de tourner au synchronisme lorsqu'une économie d'énergie est recherchée. Ils ont une base plat e et un pourtour en arc de c ercl e pour se loger dans la place
libre du rotor, ainsi que montre la Fig.50. Sur ces tôles, l' enplacement de l'anneau conducteur 99, représenté en pointillé, alors qu'il est dessiné en trait plein, dans la partie opposé du rotor. Lorsque les tôles magnétiques sont mises en place, il suffit d'un léger meulage du pourtour du rotor pour qu'il soit parfaitement rond et s'adapte dans le stator. De même, il suffit d'un léger meulage des extrémités des demi-circuits magnétiques, Réf.104, pour que leurs extrémités soient parfaitement concentriques au rotor. Les flasques sont maintenues à l'écartement optimal par des entretoises non représentées de même que ne sont pas représentées, pour la clarté des dessins les roulements des axes des machines rotatives.
Les demi-circuits magnétiques 104, sont serrées dans les gaines 103, par des cales appropriées et l' extrémité de la gaine au centre du moteur peut venir buter dans la partie arrondie au fond de la forme en C du demi-circuit magnétique. Les demicircuits magnétiques constitués de tôles magnétiques à grain orienté peuvent être constitués de ferrites en forme de U, c'est même un impératif de construction du moteur, lorsque la fréquence des fluctuations magnétiques générées par les bobinages du stator et qui permettront, au moteur, de tourner à une vitesse plus grande, que la fréquence du courant inducteur dépasse plusieurs centaines de Hz. Le moteur à flux différentiel est appelé dans l'invention, dispositif Y. Pour pouvoir produire du courant continu, sans collecteur, et .par le simple jeu des flux différentiels, le générateur rotatif inventé, utilise les flasques du stator et, le rotor qui vient d'être décrit, en remplaçant l'anneau conducteur par une bobine torique, un simple bobinage à courant continu, référencé 112, et bobiné sur une carcasse ronde à flasques. Le bobinage à courant continu peut aussi être remplacé par un aimant permanent annulaire et magnétisé dans le sens perpendiculairement au diamètre et au plan de l'anneau. Le stator du générateur rotatif à courant continu par flux différentiel est formé, comme représenté sur la Fig-51, par des flasques planes portant des goulottes en forme de U, référence 113, et contenant des tôles rectangulaires, de même référence 109, que les tôles rectangulaires du rotor. Ces tôles rectangulaires sont collées entre-elles et sont parfaitement rendues solidaires par une rainure pratiquée dans le paquet assemblé, perpendiculairement au plan des tôles. Dans cette rainure, réf.114, est coulée une résine, et une plaque rigide peut aussi y être glissée lorsque l'effort magnétique d'arrachage est important. Les tôles rectangulaires, Réf.109, des pseudo-
pôles du stator sont glissées côte à côte avant que la rainure 114 ne soit faite de manière à épouser à l'extrémité, côté entrefer, la forme ronde du rotor. C'est ce que montre la Fig.52. Sur cette Fig.52, est représenté par des cercles concentriques l'emplacement des tores en tôle magnétique enroulée à plat sur lesquels viendront s'appuyer les pseudo pôles du stator. Pour pouvoir produire du courant continu dans les bobinages du stator, référencé 115, et placés sur les tores du stator, il faut que des entretoises magnétiques, réf. 116 soient placées entre les tores, réf.117, les entretoises comme les tores et les tôles des pseudo tôles sont en matériau insensible , ou peu s ensible , aux fluctuations magnéti ques , elles doivent être magnétiquement saturées à une valeur précise. Sur la Fig.53,_ui est une coupe delà machine perpendiculaire à l'axe, deux enroulements 115' et 115" seulement sont dessinés, bien qu'il y en ait un dans chaque espace entre les entretoises. Sur cette Fig.53, sont représentées en pointillé, les entretoises et les parties des pseudo pôles du stator cachées par le rotor alors que sur la Fig.51 c'était les bobinages 115 qui étaient représentées en pointillé, par ce que cachés par les entretoises 116. Sur la Fig.53, les lignes en pointillés avec flèches représentent la distribution du flux magnétique. Dans certaines parties centrales des tores il est nul, l'induction est nulle à l'instant précis de quatre positions de rotation représentées sur la Fig. 53, alors qu'il est maximal de part et d'autre de 2 sur 4 de ces positions. Les sections des entretoises et des tores sont calculées en fonction de leur nombre, de manière, à ne laisser passer chacune que la fraction correspondant à leur section de la totalité du flux magnétique émis par les épanouissements polaires du rotor. Ce flux divisé passant des pseudo pôles à droite aux pseudo pôles à gauche du rotor (lignes en pointillé Fig.51). Le flux qui passe d'une entretoise à la suivante diminue de valeur jusqu'à la partie centrale entre les épanouissements polaires du rotor, où il n'y a pas de ligne en pointillé représenté Fig.53. Au fur et à mesure de la rotation, les bobinages situés de part et d'autre de la partie centrale de la Fig.53, vont être différentiellement soumis au flux, c'est-à-dire, que si la machine tourne de droite à gauche (flèche en haut de la Fig.53) le bobinage, référencé 115', ne sera plus traversé, ou sera traversé, par un flux un peu moins important que l'instant précédent, alors que le bobinage, référencé 115", qui est au centre et n'était plus traversé par le flux, va se trouver à nouveau traversé par un flux presque maximal et de
sens opposé à celui qui le traversait peu de temps auparavant. Ainsi, suivant le sens de rotation de la machine, la variation du flux se fait à une vitesse différentiellement plus rapide dans un sens d'induction que dans l'autre. Ce qui génère un courant puisé de sens constant. Inversement, lorsqu'on envoie un courant continu dans les bobinages d'une telle machine elle tourne, pour les mêmes raisons, dans un sens déterminé, suivant les règles classiques de l'électro-magnétisme.
Pour faciliter le démarrage d'un tel moteur, l'invention prévoit l'alimentation par une alternance sur les deux d'un courant alternatif. Lorsque les enroulements sont placés sur les pseudo pôles du stator et qu'il n'y a plus qu'un seul rotor en tôle magnétique à grain orienté, le moteur n'est plus à flux différentiel: c'est un simple moteur à induction. Les tôles de ferro-silicium à grain orienté peuvent toujours, dans tous les cas, être remplacées par des ferrites.
En résumé: a) Lorsque les matériaux magnétiques employés dans les dispositifs à flux différentiel ont une grande aptitude à la vibration "magnétique", les dispositifs à flux différentiels inventés sont statiques ou rotatifs. b) Lorsque les matériaux magnétiques employés dans les dispositifs à flux différentiels n'ont qu'une aptitude faible, ou ne présentent aucune aptitude, à une vibration magnétique superposée et de plus grande fréquence que la fréquence des changements de sens entraînés par le flux inducteur, les dispositifs à flux différentiels inventés sont essentiellement rotatifs et servent surtout à générer des courants continus sans collecteurs et, dans le but de séparer électriquement des radicaux chimiques.
Le moteur générateur à flux différentiel illustré par les Fig.51 , 52 et 53 , est appelé dispositi f Z1 . Une variant e Z2 , d'un tel dispositif est illustré par la Fig.54. Ce sont deux bobines creuses représentées par deux rectangles en pointillés mixtes. Pour ce dispositif il y a au moins deux enroulements induits, réf.120. Les enroulements inducteurs, réf.118, fixés sur le rotor central, réf.119, sont des enroulements à flux différentiel à courant continu, c'est-à-dire, qu'ils sont traversés par courant continu qui magnétise, d'une façon non uniforme, ce tore rotorique. C'est-à-dire, que suivant la représentation par des lignes de force avec flèches, représentées en pointillé, il y a une moins grande densité de flux dans certaines régions que dans d'autres (plus ou moins grand nombre de
lignes de flux). Au cours de la rotation de la machine, la variation de flux à l'intérieur des bobines creuses sera plus rapide dans un sens d'induction que dans l'autre et, suivant le sens de rotation (Flèche en haut de la Fig.54) le courant puisé recueilli aux bornes des bobines creuses sera la différence, entre deux sens d'induction et comme la vitesse d'induction dans un sens est plus grande que la vitesse d'induction dans l'autre sens, la différence ne sera pas nulle et les effets capacitifs et selfiques (½CV2 et ½LI2), renforcent cette différence. Lorsque la bobine creuse est un anneau liquide électrolytique, les radicaux libres, résultant de la dissociation électro-chimique, sont séparés par gravité, centrifugation, évaporation, ou n'importe quel autre procédé classique permettant la séparation de corps de masse et/ou de poids différents. La présente invention concerne aussi des dispositifs spécialement étudiés pour multiplier par 3 ou par 9, la fréquence de courants alternatifs triphasés. Cette multiplication par 3, en particulier, est obtenue sans réglage et sans condensateur par le seul fait de mélanger, suivant les indications de la présente description, à chaque fois et sur un même noyau, les solenoïdes parcourus par les courants inducteurs triphasés. Le dispositif M, utilise 3 transformateurs monophasés à circuit magnétique à grain orienté. Ces circuits magnétiques à grain orienté ont une forme classique en E ou U, ou sont à culasses rapportées, ainsi que le montrent les Fig.23,24 et 25. Ce qui est essentiel au niveau magnétique et pour l'obtention, avec un bon rendement, de la multiplication de fréquence c'est que les solénoïdes inducteurs et induits soient engagés sur une colonne de tôles magnétiques homogènes, c'est-à-dire, que ces tôles ne doivent pas avoir été coupées en travers de la Iongueur. S'ilyavaitun entrefer, même très faible, au milieu du solénoïde, il y aurait discontinuité dans la structure cristalline des tôles et la "vibration" magnétique y perdrait en intensité. Les tôles du ou des noyaux principaux (ceux qui pénètrent dans les solénoïdes) doivent dépasser suffisamment des carcasses portant les bobinages et, afin de permettre la réalisation d'un bon joint magnétique, Fig.23,24 et 25* En ce qui concerne les tôles standard à grain orienté en E ou U, il n'y a pas à intervenir au niveau des dimensions des tôles, il faut enchevêtrer ces tôles. Pour ces tôles en E ou U, de même que pour les circuits magnétiques des Fig.23 et 24, il faut bien serrer ensemble, les tôles de chaque paquet, ensuite les culasses et les colonnes afin que les vibrations mécanique des tôles, entre-elles, soient peu amplifiées. A saturation magnétique le bruit provoqué par les tôles qui vibrent est toujours un
inconvénient qu'il faut réduire par un bon serrage.
Sur les Fig.23, 24 et 25, les tiges filetées de serrage des éléments du circuit magnétique sont désignées par la Réf.65.
Sur les Fig.24 et 25, les profils en tube inox coupé, et qui contiennent les tôles des culasses désignés par la Réf.82. Ces profils réalisés par tronçonnage d'un tube inoxydable a-magnétique, enserrent parfaitement les tôles rectangulaires des culasses et c'est un complément du dispositif inventé pour en réduire le prix de revient. En effet, les tôles à grain orienté découpées en E ou en U sont très chères (outils spéciaux de découpage) alors que les tôles à grain orienté rectangulaires découpées avec une cisaille simple, dans un ruban de tôle à grain orienté, sont d'un prix de revient presque moitié moindre, les profils peuvent être réalisés àpartirde tubes acier du commerce, moins chers. Il en résulterait quelques pertes supplémentaires. Ce qui est important au niveau de la présente invention, c'est la rainure, référence 83, pratiquée par sciage dans les tronçons de tubes d'acier ordinaire, ou inox. Cette rainure évite de créer un circuit électrique parallèle autour des tôles de la culasse et ce qui est plus intéressant, c'est que cette rainure n'altère pas la rigidité du profil ainsi réalisé. Au contraire, il y a un effet de serrage inattendu et bénéfique qui fait que les lèvres de la fente ont tendance à se rapprocher, ce qui maintient fermement, sans besoin de serrage supplémentaire (colliers) les tôles de culasses.
Les cornières métalliques, référencées 84, sur la Fig.25, permettent avec les tiges filetées 65, de serrer les blocs de culasses entre les colonnes. Ces cornières n'ont pas été représentées sur la Fig.24, qui est une vue en coupe schématique du même transformateur que la Fig.25, mais tourné de 90° par rapport à la vue de la Fig.25.
Les solénoïdes bobinés sur carcasse forment un bloc que l'ont ne peut pas éclater au niveau des dessins des Fig.23, 24 et 25. Ils sont représentés, sur les figures de la description, lorsqu'on ne veut pas éclater leur, constitution interne, par un rectangle avec deux diagonales internes' et qui se croisent au centre du rectangle. Leur N° de référence est alors 10. Les rondelles sont référencées sur toutes les figures par le N°86, les écrous par le N°87« Représentées déplacées, pour la clarté du dessin, sur la Fig.24. Les cornières de serrage de tôles magnétiques en bout des colonnes principales des transformateurs sont référencées 85. Les tôles des colonnes sont 88, les tôles de culassesy 67.
Le circuit magnétique représenté schématiquement à la Fig.23, est un circuit magnétique du commerce, qui ne fait pas partie de la présente invention, mais qui peut être utilisé comme tous les circuits standard en E ou en U du commerce à la réalisation de multiplicateurs de fréquence à flux différentiel, et à la condition qu'ils soient constitués de tôles à grain orienté, ou en tôles ayant donné un bon coefficient de cyclo-surtension aux tests du dispositif A.
Chacun des trois transformateurs monophasés du dispositif M, comprend outre le circuit magnétique fermé, au moins quatre solenoïdes concentriques. Trois de ces solénoïdes constituant le primaires sont rigoureusement semblables entre-eux, en ce qui concerne le nombre de spires. Accessoirement , mais c'est plus simple pour la réalisation , les sections des fils de bobinage et les matières constituant ces fils sont semblables. Le quatrième solénoïde concentrique aux trois autres, constitue le secondaire et peut avoir, suivant la tension désirée au secondaire, nombre de spires et sections de fils différents du primaire. Toutefois, les trois solénoïdes 75 des secondaires des trois transformateurs monophasés sont branchés en série et doivent être semblables entre eux, au moins au point de vue du nombre de spires. De la même manière, les neuf solénoïdes des trois primaires, doivent être semblables entre eux, au point de vue du nombre de spires.
Le schéma de branchement des solénoïdes de ces 3 transformateurs est représenté Fig.22. Ce schéma commence par les bornes d'arrivée du courant triphasé qui sont référencées en chiffre romain I, II, III.
Les circuits magnétiques 1, sont schématisés comme sur tous les dessins du présent certificat d'addition, par quatre traits fins parallèles, référence 1. Lorsque le N° n'est pas 1, le circuit magnétique est spécial.
Lorsque, à partir des entrées I,II et III, le sens d'enrou lement des bobinages sur les noyaux change et donc s'inverse, par rapport aux autres roulements .du même noyau, le trait qui raccorde les solénoïdes descend parallèlement au quadruple trait représentant le noyau 1, afin de traverser, en sens inverse, les solénoïdes 74, représentés comme toujours sur les dessins de la présente description, par quelques segments de cercle assemblés en opposition.
Pour ne pas surcharger ce dessin, et pour une plus grande clarté, les solénoïdes concentriques de chaque transformateur monophasé sont représentés à gauche du quadruple trait fin figurant le noyau. Les solenoïdes 74 des trois phases du primaire ont un point commun et réalisent un couplage en étoile entre les trois transformateurs monophasés. Les solénoïdes 75 des secondaires des trois transformateurs sont connectés en série* Ils ont même sens d'un transformateur à l'autre et leurs bornes d'utilisation aboutissent, de part et d'autre, du symbole V15. Ce dispositif M prévoit, en variante, l'utilisation des trois colonnes et du circuit magnétique d'un transformateur, genre triphasé, à trois colonnes. C'est toujours comme le type N, un dispositif à flux différentiel et que les bobines des trois phases soient branchées en Y ou en Δ
Pour ne pas surcharger les dessins, les bobinages des dispositifs tripleurs de fréquence à flux différentiel et courants triphasés, type N, de même que ceux de la variante, type W, mais donnant des courants induits à fréquence neuf fois plus grande que la fréquence des courants triphasés inducteurs, : seront représentés par des rectangles avec deux traits en diagonale et joignant les sommets.
Le fonctionnement du dispositif M, est explicité en partant du graphique de la Fig.27, qui représente les variations relatives dans le temps des trois tensions d'une distribution électrique à courant triphasé. A chaque maximum de tension d'une phase correspond, en sens opposé, les deux autres tensions mais avec, pour chaque tension opposée, une valeur moitié moins grande que la valeur de tension qui est maximale à l'instant t. Les phases ont été arbitrairement numérotées en partant de la gauche. La Fig.28, indique les sens relatifs des bobinages des solénoïdes sur les trois noyaux du ou des dispositifs M. Ces sens sont indiqués par des flèches en traits fins pour les enroulements inducteurs, en double trait pour l'enroulement induit Bien qu'il y ait un enroulement induit concentrique à chaque groupe de trois enroulements inducteurs, il n'y a qu'une grosse flèche à droite puisque tous les enroulements induits sont dans le même sens. La Fig.29, indique d'après la numérotation de la Fig.27, à l'instant t, du premier maximum numéroté de la phaseI, la répartition des sens des courants triphasés, solénoïde par solénoïde. Lorsque le courant parcourt l'enroulement en sens opposé du sens de l'enroulement, le sens de la flèche est inversé. Les enroulements parcourus par le courant correspondant à la phase où la
tension est maximale sont représentés par une flèche en trait fin. Les enroulements parcourus par les courants correspondant aux phases dont la tension n'est pas maximale sont représentés par des flèches en pointillé.
On ne fait pas dans chaque groupe de trois flèches le produit algébrique des intensités car, le noyau est saturé par construction et l'intensité est automatiquement limitée par induction, puisque chaque enroulement de phase est tantôt mis en opposition, tantôt en parallèle, avec les enroulements des autres phases. On considère seulement dans chaque groupe de trois enroulements quel est le sens du flux différentiel résultant du conflit des flux générés dans ces bobines, et dans les noyaux magnétiques, par le passage des courants triphasés et au moment du maximum d'une phase. Lorsqu'il n'y a pas de conflit mais flux de même sens, ce sens commun compte pour 1.
Ainsi, dans le premier groupe, à gauche de la Fig. 29, les flux sont concourants et le flux résultant compte pour une fois un sens. Dans le groupe du milieu de cette même figure, il y a opposition de flux et la résultante, flèche en trait plein (courant maxi) est opposée à la flèche résultante du groupe de gauche. Dans ce dernier groupe il y a aussi conflit et la résultante (toujours en trait plein) donne le sens de la circulation du courant induit. C'est la flèche en double trait tout à fait à gauche du diagramme constituant la Fig.29, qui indique ce sens de circulation du courant induit.
Les Fig.30, 31, 32, 33 et 34, représentent, suivant les mêmes conventions que précédemment, le flux différentiel résultant et le sens de circulation du courant induit dans les enroulements secondaires. C'est bien une multiplication par trois de la fréquence des courant.s triphasés inducteurs qui est obtenue, et la forme du courant monophasé à fréquence triple qui circule dans les enroulements secondaires est représenté par le graphique de la Fig.26. Ce qui est remarquable, c'est que les courants circulants dans les trois phases du primaire sont rigoureusement équilibrées et que le secondaire soit à circuit ouvert, ou en court-circuit.
Ce dispositif ne déséquilibre donc pas le réseau et l'intensité réactive absorbée peut être compensée, comme dans les autres dispositifs de l'invention qui absorbent une forte intensité réactive (dispositifs G et L), par des condensateurs branchés en parallèle sur l'alimentation.
Le dispositif. M, est utilisé pour faire du soudage à l'arc, car l'arc
aux bornes du secondaire à 150 périodes, s'amorce très facilement et il est stable.
Le dispositif M, est utilisé pour faire tourner, en toute sécurité les moteurs à induction, avec phase auxiliaire à condensateurs, à une vitesse trois fois plus élevée que la vitesse maximale (3.000 tours/minutes) autorisée par le secteur à 50 périodes. Les moteurs diphasés à induction peuvent tourner, avec ce dispositif, à 9.000 tours. Cela représente, à puissance égale, une économie de poids et donc de prix de revient pour le moteur. Le rendement énergétique est également amélioré, car, l'économie des pertes "fer" et "cuivre" en moins dans le moteur n'est pas entièrement annulée par les nouvelles pertes "fer" et "cuivre" dans le dispositif M, qui produit le triplement de fréquence.
Le dispositif M, est utilisé pour faire de la soudure par résistance en basse tension et 150 périodes car, comme déjà dit, il ne déséquilibre absolument pas le réseau. C'est un dispositif beaucoup plus économique par rapport aux dispositifs existants, car, l'intensité secondaire en court-circuit n'est que deux à trois fois l'intensité en charge à tension nominale.
Cette caractéristique, du dispositif inventé, permet de se passerdes dispositifs de protection, toujours très coûteux. Il évite de dimensionner trop largement les thyristors d'alimentation du primaire et les diodes de redressement au secondaire. Les diodes au secondaire ne sont pas toujours nécessaires, mais, lorsqu'elles le sont, des dispositifs M de puissance appropriée peuvent être mis en parallèle avec des diodes de moyenne puissance aux sorties de chaque secondaire. Il est ainsi possible, de cette manière, grâce aux dispositifs M robustes, rustiques et bon marché, de ne pas employer des thyristors et des diodes de très grande puissance, très coûteux, parce que fabriqués en petite série. Pour toutes les raisons précédentes, le dispositif M permet de faire des transformateurs de sécurité qui ne brûlent jamais.
Il est possible de brancher en série autant de groupes de trois transformateurs à flux différentiel et courants triphasés, type M, que l'on désire, mais le montage en série de deux groupes de trois transformateurs, illustré par la Fig.43, est particulièrement intéressant. Il est désigné, dans la présente invention, sous le nom de dispositif, type W. Les groupes de trois enroulements concentriques de chaque colonne magnétique sont désignés par le N°78. Ces enroulements vont en série d'une bobine 78 à la suivante et ne
sont réunis entre-eux par un point commun qu'après être sortis de la sixième bobine.
En réunissant trois condensateurs semblables et convenablement calculés en fonction de la valeur des selfs, entre le point commun des enroulements et les fils de bobinage qui sortent de la troisième bobine et avant d'entrer dans la quatrième, de la manière indiquée sur la figure, c'est-à-dire, une sortie de chaque condensateur à chaque fil de phase, le matériau magnétique à grain orienté du noyau vibre instantanément et la tension V17, recueillie aux bornes des enroulements secondaires des trois derniers transformateurs à flux différentiel, est à une fréquence neuf fois plus grande que la fréquence des courants triphasés inducteurs à 50 périodes et qui rentrent aux bornes marquées I,II, t III.
La stabilité de la tension secondaire V15, aux bornes du secondaire des dispositifs, type M, est améliorée par un condensateur 80, de capacité appropriée, branché à ses bornes. Il est aussi possible de prévoir un ou plusieurs contacteurs qui branchent un ou plusieurs condensateurs 80, au fur et à mesure que l'intensité débitée augmente. De cette manière la tension se conserve toujours à peu près stable.
Le dispositif N, ressemble beaucoup au point de vue triplement de fréquence, au dispositif M. Il a été étudié, dans la présente invention, pour utiliser les circuits en C à grain orienté. Contrairement au dispositif M, les bobines du dispositif N n'ont pas toujours le même nombre d'enroulements. Les solénoïdes induicteurs ont cependant tous le même nombre de spires et ce qui est important, à l'intérieur d'une même bobine et pour les six solénoïdes de chaque dispositif N, les enroulements sont toujours de même sens, Fig.36. Les flux différentiels sont produits par les sens des courants inducteurs qui eux, par définition s'opposent presque continuellement au cours d'une période.
Ce dispositif est illustré par la Fig.35. Les bobines 76 ont deux enroulements inducteurs, les bobines 77 un seul enroulement inducteur. L'enroulement induit de chaque bobine est raccordé, toujours dans le même sens, à l'enroulement induit de l'autre bobine, etc.. Le diagramme des flux différentiels de ce dispositif N, est représenté sur les Fig.37, 38, 39, 40, 41 & 42. La bobine à deux enroulements est représentée par un rectangle dont les grands côtés sont horizontaux, la bobine à un enroulement est représentée par un rectangle dont les grands côtés sont verticaux.
Lorsque le flux différentiel, résultant des antagonismes où des conjonctions de champ de bobine représentée par le rectangle horizontal, est confronté avec le champ magnétique généré par la bobine à simple enroulement (rectangle vertical), il faut inverser ce sens mentalement car le champ magnétique s'inverse le long du circuit magnétique lorsqu'il passe d'une bobine à la suivante. Dans le cas des figures citées, lorsqu'il passe du rectangle horizontal dans le rectangle vertical. Comme dans les diagrammes du dispositif M, c'est la flèche à double trait, du côté droit des figures, qui représente le champ résultant qui produit le courant induit dans les bobines de l'enroulement secondaire. Il y a bien triplement de fréquence. Les diagrammes du dispositif N font référence à la Fig.27, comme les diagrammes du dispositif M. Les utilisations du dispositif N, sont les mêmes que celles du dispositif M.
Lorsque le dispositif M, utilise des circuits magnétiques à grain orienté semblables à celui des Fig.24, 25, 19 ou 7, il peut y avoir deux bobines par circuit magnétique, soit au total six bobines, comme dans le dispositif N, à cette différence près que le circuit magnétique n'est pas un circuit en C coupé et que les bobines du dispositif M, sont différentes de celles du dispositif N.
Ces deux dispositifs, M et N, permettent de faire, comme les autres dispositifs, des transformateurs de sécurité pour tous us.ages, car ils limitent automatiquement., et à une valeur non dangereuse, l'intensité dans les enroulements induits en courtcircuit. Par la multiplication de fréquence, comme les dispositifs G, H, J et L, ils assurent une excitation plus efficace des substances électro-luminescentes.
Pour augmenter encore la fréquence, les dispositifs G ou H, sont montés en cascade. Ainsi, dans le dispositif G, Fig.15, la tension V11 ou V12 devient la tension V1 d'un deuxième dispositif G. Dans le dispositif H, Fig.20, la t.ension V13, devient la tension V1 d'un deuxième dispositif H. Il n'y a de limite à la multiplication de fréquence que les possibilités de vibration magnétique du matériau utilisé pour faire le circuit magnétique. Pour les mêmes besoins de multiplication de fréquence, les dispositifs M ou N, peuvent être branchés en série. Il n'y a pas de limitation, au nombre de dispositifs M ou N en série, que la fréquence plus ou moins élevée à laquelle peut vibrer le matériau du noyau magnétique. Mais l'ensemble des dispositifs M ou N montés en série s'appelle dispositif W, et quel que soit le nombre de trois circuits M ou N en série, car les condensateurs d'accord ne sont branchés qu'en parallèle sur le dernier dispositif M ou N en série et chaque condensateur 79, entre une phase et le point commun des bobinages. Le courant induit à fréquence maximale est également prélevé sur le dernier dispositif M ou N.
La fréquence maximale de vibration magnétique des dispositifs, objet de l'invention, est limitée parfois par les dimensions du noyau dans lequel on entretient les fluctuations magnétiques, il dépend aussi de la nature de ce matériau et, pour obtenir le maximum de puissance ou de fréquence d'oscillation, il faut que la fréquence du courant inducteur d'intensité suffisante, soit aussi un sous-multiple le plus exact possible et le plus élevé possible de la fréquence de vibration spontanée et naturelle des groupements atomiques et des atomes mêmes du matériau constituant le noyau du dispositif à flux différentiel. A basse fréquence, lorsque la forme du courant induit à fréquence triple des dispositifs M ou N, n'est pas sinusoïdale, il faut intervertir les fils de phase, deux par deux, à l'arrivée de l'alimentation et jusqu'à ce que la forme idéale soit obtenue. Le maximum de permutations nécessaires étant au maximum de cinq, et le nombre de positions possibles étant au nombre de six.
La tension induite à fréquence triple n'est pas affectée par ces permutations qui prennent en compte seulement l'équilibrage défectueux des phases en amont du dispositif tripleur. Lorsque les noyaux droits ou toriques sont peu magnétiques et sont relativement longs, la fréquence du courant augmente et le nombre de spires des solénoïdes inducteurs diminue. Pour renforcer leur action, les solénoïdes produisant le flux différentiel sont bobinés par petits groupes de spires, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre, par exemple: 2 ou 3 ou 4 spires dans un sens et suivant ce premier choix, 1 ou 2 ou 3 spires en sens inverse, ou un multiple de ces nombres; par exemple 4 ou 6 ou 8 spires dans un sens et 2 ou 4 ou 6 spires en sens inverse.
Au lieu de bobiner successivement les spires, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre, dans une autre variante, on bobine d'abord tous les groupes de spires de même sens en laissant entre les groupes la place nécessaire pour bobiner ensuite tous les groupes de spires en sens inverse.
Le deuxième avantage de ce fractionnement des enroulements à flux différentiel est de réaliser dans les noyaux solides, et surtout dans les tubes et tores contenant un gaz ionisé, un plasma ou tout simplement un courant d'électrons, un onduleur différentiel. En effet, les condensateur d'accord sont placés en parallèle, ou en série, sur les enroulements suivant les différentes variantes
des dispositifs inventés, cette disposition est réalisée d'une manière globale ou fractionnée, c'est-à-dire, dans le cas de dispositif, type G, par exemple, qu'il peut y avoir une capacité en parallèle sur les groupes de bobinages ayant le plus grand nombre de spires et lorsque ces groupes de bobinage sont bobinés en série. Si les bobinages à grand et petit nombre de spires sont faits successivement, un bobinage à grand nombre de spires en série avec un bobinage à petit nombre de spires, les condensateurs peuvent être placés en parallèle sur chaque bobinage à plus grand nombre de spires. Dans le cas de dispositif, type H, les condensateurs peuvent être placés en série avec chaque groupe de bobinages à grand et petit nombre de spires, en parallèle, ou suivant toutes varientes possibles des combinaisons déjà décrites et de manière à obtenir l'effet multiplicateur maximal par établissement à l'intérieur des solenoïdes de paires de flux de séries opposés en plus grand nombre possible le long du parcours du faisceau électronique. Les Fig.44, 45 et 46, donnent schématiquement quelques une des combinaisons possibles de condensateurs et de bobinages à fluxdifférentiels. Sur les exemples des Fig.44, 45 et 46, il n'y a pas de symbolisation des dispositifs G3, G4 ou H1, qui peuvent aussi être employés pour des dispositifs onduleurs à flux différentiels.
Le phénomène onduleur des flux différentiels est obtenu par construction, puisque le champ magnétique s'inverse localement en passant des spires un sens, aux spires bobinés en sens inverse. La vibration magnétique est amplifiée, d'une part, par les caractéristiques en fréquence et en grandeur du flux différentiel et, d'autre part, par le fait qu'un courant électrique traverse le noyau dans le sens de la longueur. Le courant électrique à pour effet, dans les matériaux peu magnétiques, les matériaux gazeux, liquides ou amorphes, de se substituer à la structure cohésive cristalline inexistante et de permettre ainsi l'amorçage des vibrations magnétiques cohérentes. Lorsqu'il n'y a plus que des électrons dans le tube ou le tore, la vibration magnétique s'exerce dans le courant électronique en perturbant ce courant et en facilitant ainsi la production de faisceaux laser à partir d'électrons libres.
Le courant électrique de polarisation ou d'excitation est amené dans le tube ou le tore par des électrodes désignées par les repères 71 et 72 sur la Fig.47, qui représente un tore en coupe parallèle au plan du tore. Les enroulements dont on ne voit que la section des spires coupées sont représentés par des cercles, foncés pour ceux dont les spires sont les plus nombreuses, et ces premiers bobinages sont désignés par la Réf.57. Les enroulements à plus faible nombre de spires sont désignés par la Réf.58 et représentés par des cercles clairs.
Les parois du tore sont désignées par la Réf.93 qui est commune pour les parois isolantes des tores et des tubes renfermant des électrons, des plasmas ou d'autres matériaux non rigides, mais pouvant magnétiquement être actifs. La Réf.90, représente le courant électrique ou plasma qui est créée par la tension V18, présente entre les électrodes 71 et 72, mais qui peut aussi bien être créée sans électrode et par induction transversale, à partir d'un noyau magnétique magnétisé alternativement, représenté en coupe parallèlement à la section et désigné par la Réf.91. Sur la Fig.48, qui est coupée perpendiculaire à l'axe d'un tube d'un dispositif L et qui peut être avec fil central 71 ou courant électronique 90, sont représentés concentriquement au tube des écrans métalliques 92 et qui sont des cylindres fendus ou des coquilles assemblées deux par deux avec interposition d'isolant 94, pour éviter la production de courants électriques transverses. En effet, dans ces dispositifs à flux différentiels à enroulement multiples opposés deux par deux et appelés de ce fait dispositif 3, ce qui est recherché, c'est la production de rayonnements ou d'oscillations à l'intérieur d'un tube ou d'un tore et non pas des courants induits dans un cylindre métallique creux ou un noyau massif. C'est d'ailleurs la raison pour laquelle le fil 71 du noyau magnétique est le plus fin possible. Dans ces dispositifs S, il y a surtout interaction entre le flux différentiel et le courant parallèle électronique ou plasmatique à lasurface d'un conducteur ou à l'intérieur d'un tube ou d'un tore. Lorsque ce fil 71 est déjà
radioactif et émet un rayonnement β, ce rayonnement n'est pas entièrement redressé par le flux différentiel et les rayons β les énergétiques quittent le tube et sont arrêtés par les écrans 92 qui sont à leur tour le siège d'une émission β secondaire. C'est ce que montre la flèche initiale de la Fig.48, et qui donne naissance à plusieurs autres flèches à l'extérieur du premier écran;
Le rayonnement β secondaire permet de créer un circuit électrique extérieur qui ajoute en parallèle son énergie à celle du circuit électrique dont l'origine est le noyau radio-actif central. Avec certains noyaux atomiques et du fait du flux différentiel et d'un courant électrique ayant le même sens que le flux différentiel, la perturbation des orbites électroniques est telle que pour des valeurs élevées de la fréquence et du flux inducteur dans quelques atomes, un électron satellite peut être projeté sur un proton du noyau. Le noyau devient radioactif car, par le fait qui vient d'être décrit, (si le nombre de neutrons était un nombre pair de même que le nombre de protons), ce nombre devient un nombre impair dans les deux cas, puisqu'il y a un neutron de plus et un proton de moins. L'électron incident est rapidement réêmis avec une énergie fonction, soit de la force centrifuge, soit de la force d'attraction du proton et en fonction de la distance proton électron.
Dans le cas de tore avec plasma et flux différentiel, les rayonnements laser sont réfléchis par les parois du tore optiquement traitées et, par émission et réémissions successives, agissent au passage à travers les noyaux ionisés du plasma pour produire, in situ, les fissions ou fusions nucléaires recherchées. Quelques flèches à double sens et représentant ce rayonnement laser sont représentées sur la Fig.47. Ce dernier résultat, s'il est systématiquement recherché permet d'obtenir des rayonnements d'énergie que les méthodes connues et qui ne font pas appel aux flux différentiels.
Il y a donc 17 dispositifs à flux différentiel, objet de la présente invention, qui sont illustrés par des figures. Ce sont les dispositifs A (Fig.2), B (Fig.7), C (Fig.8), D (Fig.10) E (Fig.11), F (Fig.12), G (Fig.15), H (Fig.20) J (Fig.21), L (Fig.17), M (Fig.22), N (Fig.35), S (Fig.44, 45, 46) T (Fig.13), W (Fig.43), Y (Fig.49), Z (Fig.51 et 54).

Claims

R E V E N D I C A T I O N S ============================
Dispositifs statiques et rotatifs à flux magnétiques différentiels, générant et amplifiant, par induction, à partir de ces flux opposés, soit des vibrations magnétiques atomiques à une fréquence supérieure à la fréquence du courant inducteur, lorsque le matériau du noyau magnétique, à l'intérieur des dispositifs à flux différentiels, peut vibrer à une fréquence supérieure à la fréquence du courant inducteur, soit des courants continus lorsque le matériau du noyau magnétique à ïiαtérieur des dispositifs à flux différentiels ne peut pas avoiroe fluctuations d'aimantation autres que celles qui lui sont imposées par le champ différentiel inducteur.
Caractérisé par l'utilisation de noyaux magnétiques formant circuits magnétiques qui sont, pour les dispositifs statiques:
Soit fermés,
Soit ouverts et droits¬
Et pour les dispositifs rotatifs,
En ce qui concerne le stator constitué:
Soit de demi-circuits ferro-magnétiques en C, fixés à des flasques et groupés autour d'un rotor (dispositif Y,Fig.49, 50)
Soit groupés autour d'un rotor, et fixés sur deux flasques se faisant face, des parallélépipèdes magnétiques, dont la partie inférieure borde l'entrefer autour du rotor, et la partie supérieure est pressée contre deux tores magnétiques portant des enroulements induits, les parallélépipèdes magnétiques d'un flasque pressant contre un tore, les parallélépipèdes magnétiques de l'autre flasque pressant l'autre tore avec, pour séparer les tores dans la partie centrale de la machine, autant d'entretoises magnétiques qu'il y a de parallélépipèdes magnétiques sur les flasques.
Soit d'un seul tore magnétique entre les parallélépipèdes magnétique des flasques lorsque les enroulements sont sur les parallèlépipèdes magnétiques;
En ce qui concerne le rotor: Soit d'un tore magnétique seul, Soit d'un tore magnétique avec, sur les côtés du tore, des
épanouissements polaires en ferrite, rapportés ou moulés avec le tore central, lors de la fabrication.
Et par l'utilisation de circuits électriques qui, bobinés autour de ces noyaux, sont formés:
En courant alternatif monophasé,
Soit d'un condensateur en série avec un solénoïde (dispositif A, Fig:2),
Soit d'un condensateur en série avec un solénoïde; ce deuxième ensemble (dispositif H, Fig:20), étant en parallèle aux bornes du solénoïde de l'ensemble condensateur avec solénoïde en série (dispositif A, Fig.2), et à condition que les nombres de spires des deux solénoïdes des deux ensembles soient inégaux
Soit d'un condensateur en série avec un solénoï.de, ce troisième ensemble étant en parallèle aux bornes d'un solénoïde qui n'a pas le même nombre de spires que le solénoïde en série avec le condensateur;
Soit de deux solénoïdes ayant des nombres de spires inégaux et branchés en série avec sens d'enroulement inversé d'un solénoïde au suivant et avec un condensateur connecté aux bornes d'un des deux solénoïdes (dispositif G, Fig:15),
Soit de deux solénoïdes ayant des nombres de spires inégaux et branchés en série avec sens d'enroulement inversé d'un solénoïde au suivant et avec un condensateur connecté à l'une ou l'autre extrémité de l'ensemble des deux solenoïdes, de manière à se trouver électriquement en série, avec cet ensemble,
Soit de deux solénoïdes ayant des nombres de spires inégaux et branchés en série avec sens d'enroulement inversé d'un solénoïde au suivant avec deux condensateurs, l'un connecté en parallèle sur l'un des solénoïdes, et l'autre connecté à l'une ou à l'autre extrémité de l'ensemble des deux solénoïdes, de manière, à se trouver en série avec cet ensemble,
Soit de deux solénoïdes ayant des nombres de spires inégaux et branchés en série avec sens d'enroulement .inversé d'un solénoïde au suivant et avec un condensateur connecté aux bornes d'un des deux solénoïdes; un deuxième condensateur et une charge électrique étant ajoutés entre les deux solénoïdes, dispositif G, Fig:15, sans shunt entre les solenoïdes, En courant alternatif triphasé, soit de trois dispositifs monophasés,
Soit de trois groupes, ou des multiples de trois groupes comportant, en ce qui concerne chaque groupe, trois solénoïdes concentriques avec
un condensateur en parallèle sur chacun des trois derniers groupes, si leur nombre dépasse 3, tous les solénoïdes ayant, en ce qui concerne les dispositifs spécifiquement triphasé, le même nombre de spires (dispositifs M et W, Fig. 22 et 43);
Soit d'au moins trois groupes de deux solénoïdes concentriques associés à trois solénoïdes disposés chacun sur la partie opposée d'un circuit magnétique ou se trouve déjà un groupe de deux solénoïdes concentriques (dispositif N, Fig.35);
Chacun des solénoïdes de tous les montages précédents en courant alternatif, monophasé ou triphasé, ou en courant continu, étant connectés aux autres de manière à produire,périodiquement suivant les rapports entre selfs et capacités des ensembles et, suivant la fréquence et le nombre de phases du courant d'alimentatim ou suivant la vitesse du rotor en courant continu, à l'intérieur des solénoïdes ou entre solénoïdes rapprochés, des oppositions de flux magnétiques inégaux, et de créer ainsi, au cours de chaque cycle d'aimantation des variations irrégulières d' accélérations, des variations de la grandeur d'aimantation des noyaux magnétiques.
2) Dispositifs suivant la revendication 1.
Caractérisé par le fait que les champs magnétiques différentiel qui résultent des oppositions de flux dans les solénoïdes interconnectés sont formés de fortes impulsions magnétiques périodiques dans un sens ou dans l'autre; impulsions suivies chaque fois d'un temps de relaxation ou de moindre intensité magnétique; cette variation d'intensité magnétique périodique appelée: flux différentiel, et non sinusoïdal et permet, ainsi, soit de générer, avec les dispositifs à flux différentiels rotatifs, alimentés en courant continu et contenant des noyaux en matériaux non susceptibles de fluctuations magnétiques libres, des courants induits puisés de tension différentielle, de sens constant;
Soit de générer avec les dispositifs à flux différentiels statiques, alimentés en courant alternatif monophasés, ou triphasés, et contenant des noyaux en matériaux aptes à la vibration magnétique libre, des oscillations magnétiques cohérentes, des inversions périodiques du sens magnétique des groupements électroniques concernés; ces inversions de sens magnétique, qui sont des vibrations liées à la structure même du matériau se faisant à une vitesse differentiellement. plus rapide que la vitesse de variation du champ magnétique inducteur.
3) Dispositifs suivant les revendications 1 et 2. Caractérisé par le fait que les tensions différentielles de sens constant et les vibrations magnétiques cohérentes à l'échelle atomique, génèrent par inductions électro-magnétique., dans des anneaux ou des solénoïdes concentriques ou voisins des solénoïdes inducteurs, soit des courants électriques puisés de sens différentiel constant, soit des courants électriques alternatifs à fréquence supérieure à la fréquence du ou des courants électriques inducteurs;
4) Dispositifs suivant les revendications1, 2 et 3. Caractérisé par le fait que les courants induits à fréquence supérieure sont automatiquement limités lorsque le circuit électrique d'utilisation est en court-circuit à une intensité égale ou supérieure, de 200 à 300 %, à l'intensité de charge, au moment de la mise en court-circuit, mais qui devient, ensuite, presque aussitôt inférieure à l'intensité en charge, tant que dure le court-circuit, dans quelques dispositifs, alors que dans d'autre dispositifs, elle se maintient en court-circuit à cette valeur relativement peu élevée et qui est seulement le double, ou le triple, de l'intensité de charge normale;
5) Dispositifs suivant les revendications1, 2 et 3. Caractérisé par le fait que lorsque la fréquence du courant alternatif inducteur est ajustée pour être un sous multiple exact des fréquences de vibration des structures atomiques des noyaux des dispositifs à flux différentiel et lorsque, également, l'intensité est suffisante, ces dispositifs à flux différentiels deviennent des dispositifs à pompage magnétique et les oscillations magnétiques à l'intérieur de certains groupements atomiques constituant ces noyaux de solenoïdes, se transforment en inversion de population électronique, réalisant ainsi des émissions de lumière cohérente, et autres radiations de plus courtes longueurs d'ondes;
6) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,3 et 5. Caractérisé par le fait que les dispositifs à flux différentiel à haute fréquence, haute intensité et à NOYAUX magnétiques appropriés réalisent une excitation à l'échelle atomique telle qu'il y a une véritable ionisation avec libération d'électrons peu liés au noyau, d'une part, où projection sur ce même noyau d'électrons fortement accélérés, le résultat étant, dans tous les cas, une
perturbation d'orbites électronique superposée à l'oscillation magnétique et générant ainsi à l'intérieur et aux extrémités du noyau lorsqu'il n'est pas fermé sur lui-même, une tension alternative, cette tension électrique alternative étant égaleaent présente aux bornes du noyau droit lorsque ce dernier possède déjà une radio-activité du type β ;
7) Dispositifs suivant les revendications 1,2 et 3. Caractérisé par le fait, qu'en faisant croître à partir d'une valeur zéro, la tension alternative d'alimentation du dispositif à flux différentiel statique, type A, et pour une certaine valeur cette tension d'alimentation, une surtension se produit aux bornes de la self et de la capacité; cette surtension aux bornes de la self est une tension de résonance qui ne variera plus que de 10 ou 20%, même si la tension d'alimentation atteint le double de la valeur qu'elle avait au moment de l'établissement de la surtension aux bornes de la self; le rapport entre la tension de cyclo-résonance aux bornes de la self et la tension d'alimentation au moment ou s'établit cette surtension, est un coefficient de surtension d'autant plus grand que le matériau a une plus grande tendance à la "vibration"magnétique;
8) Dispositif suivant la revendication 7. Caractérisé par le fait que si la tension d'alimentation baisse au lieu d'augmenter après l'établissement de la surtension de résonance aux bornes de la self; pour une certaine valeur relativement basse, de cette tension d'alimentation, la tension de résonanc e , ou mieux , de cyclo-résonanc e qui avait très peu baissé aux bornes de la self, diminue brusquement d'une valeur très importante, et de telle manière que le rapport entre la tension de cyclo-résonance aux bornes de la self et la tension d'alimen tation V1, juste avant l ' annulation de la tension de résonance, est utilisé pour mesurer la plus ou moins grande aptitude du noyau de la self à produire des oscillations magnétiques rapides et cohérentes puisque, s'il a fallu une certaine tension V1 pour les amorcer, elles se poursuivent parfois, avec certains matériaux, jusqu'à l'annulation presque totale de l'intensité magnétisante; 9) Dispositifs suivant les revendications 7 et 8. Caractérisé par le fait que le dispositif A, étant à la fois un dispositif multiplicateur de tension, avec coefficient de surtension, aux bornes de la self, variable suivant la nature du matériau;
du noyau et un stabilisateur de tension presque insensible aux variations de la tension du réseau d'alimentation; il est aussi un dispositif pour ces deux fonctions puisque l'intensité débitée baisse automatiquement aussi bien lorsque l'appel de courant dans la charge augmente trop, que lorsque la tension d'alimentation diminue au-dessous d'une valeur qui peut être volontairement choisie par construction, faisant ainsi de ce montage un dispositif privilégié pour l'alimentation de tubes électriques fluorescents et d'autant plus, que le tube fluorescent est ainsi mis en série avec le condensateur et permet, en supprimant le "ballast" de réduire de 20% la consommation d'énergie et tout en conservant la même luminosité;
10) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1, 2 et 3.
Caractérisé par le fait que les tensions à fréquence multipliée obtenue dans les enroulements secondaires induits des dispositifs à flux différentiels statiques sont employées à commuter sans oscillations parasites, et avec une garantie totale de fonctionnement des transistors, dans de nombreux dispositifs oscillateurs à semi-conducteur; en plaçant le dispositif à flux différentiel en série, soit avec le ou les transistors (Fig.13), soit avec le ou les thyristors, de manière que l'alimentation étant alternative, ou continue, l'ensemble des dispositifs commence à osciller à la fréquence, ou à la vitesse, d'établissement du courant d'alimentation et- augmente sa fréquence jusqu'à la fréquence maximale de vibration du matériau constituant le noyau du dispositif à flux différentiel; et compte tenu aussi des valeurs de self et de capacité des dispositifs à flux différentiel; les dispositifs à flux différentiel sont seuls en série avec le ou les transistors dans certains montages, alors que dans d'autres montages les dispositifs à flux différentiel sont à la fois en série avec le ou les transistors et en série ou en parallèle avec un transformateur classique à haute fréquence qui débit-sur l'utilisation (tension V21, Fig.13);
11) Dispositif suivant la revendication 10. Caractérisé par le fait que pour alimenter, par un flux alternatif, ou continu, le transformateur à haute fréquence qui débite sur l'utilisation (tension V21, Fig.13) le dispositif oscillateur hybride à flux différentiel et semiconducteur, est constitué, en ce qui concerne le transformateur à haute fréquence, d'un ou plusieurs enroulements primaires inducteurs alimentés chacun et en série avec un transistor, par des alternances séparées d'un courant alternatif redressé, ou au moins deux dérivations d'un courant continu de tension constante et de manière que, par exemple, deux enroulements sur quatre soient traversés par la même alternance, les deux autres enroulements étant traversés par l'autre alternance; les dispositifs à flux différentiels qui commandent la commutation des transistors, sont placés chacun en série, ou en parallèle, sur l'un des deux enroulements d'un groupe;
chaque groupe, quand il y en a plusieurs, étant traversé par la même alternance, ou les deux alternances redressées, de l'alimentation de puissance, afin que chaque dispositif à flux différentiel ne soit lui, traversé que par une alternance sur deuxdu courant alternatif, ou par une dérivation sur les deux d'un courant continu de tension constante, ou de tension variable, mais de sens constant afin que, par ce moyen, la tension (V11, Fig.13), à fréquence supérieure de chaque dispositif à flux différentiel puisse contrôler à chaque période induite, et par l'intermédiaire des deux alternances de chaque période induite tantôt l'un, tantôt l'autre transistor du groupe élémentaire des deux enroulements traversés, en sens opposé, par la même alternance ou le même sens du courant alternatif redressé, ou du courant continu de tension constante de l'alimentation et d'une manière un peu semblable aux dispositifs classiques appelés "push-pull";
12) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1, 2 et 5. Caractérisé par le fait que les dispositifs à flux différentiel, typesA (Fig.2), B (Fig.7),. C (Fig.8), M (Fig.22), N (Fig.35), ou V (Fig.43), peuvent après redressement des courants induits alimenter des oscillateurs à transistors ou hybrides à transistors et thyristors (Fig.10 et 11), de manière à produire, en toute sécurité, et à très grande puissance, des oscillations sinusoïdales très régulières et exemptes d'oscillations parasites en utilisant deux condensateurs auxiliaires et deux selfs auxiliaires de même valeur que la self principale d'oscillation; en bobinant les deux selfs auxiliaires et l'enroulement induit, dans le même sens, et concentriquement à la self principale; en créant deux voies séparées de charge et de décharge du condensateur principal, en bloquant seulement le transistor en série avec la self principale lorsque le condensateur principal est suffisamment chargé, ou déchargé; en permettant ensuite à l'extra-courant de rupture d'alimentation de la self de charger l'un des condensateurs auxiliaire, en permettant à l'énergie emmagasinée par la charge de ce condensateur auxiliaire de se transférer dans la self auxiliaire tout en produisant le blocage du deuxième transistor, ou du thyristor, contrôlant la charge, ou la décharge, du condensateur principal et en rendant passant les deux transistors ou les thyristors et le transistor se trouvant sur la voie de décharge, ou de charge, du condensateur principal; en permettant à l'extra-courant produit successivement dans chaque self auxiliaire lors de la croissance du courant dans la self principale de charger, successivement, chaque condensateur auxiliaire séparément, et en permettant à l'énergie emmagasinée dans le condensateur , à ce moment là, de se décharger dans la self principale, juste avant la fin de la croissance du courant de charge et de décharge dans cette dernière, (charge et décharge du condensateur principal d'oscillation); la fréquence d'oscillation étant fonction des caractéristiques self et capacité du montage;
13) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,3,7,8 et 9.
Caractérisé par le fait que pour transformer en oscillations magnétiques plus libres, les vibrations magnétiques décelées dans certains matériaux par le dispositif A (Fig.2), qui procède par construction comme un dispositif à "échantillonnage", puisqu'il n'y a qu'une "impulsion" magnétique, même si elle dure très peu de temps pendant toute une demi-période du courant inducteur; il faut utiliser le dispositif G (Fig.15), qui consiste à placer deux solénoïdes (57 et 58) ayant chacun un nombre de spires différent du nombre de spires de l'autre sur un même circuit matériel magnétique homogène et ferme (56 ) l'un des solénoïdes sur la moitié de la longueur du circuit magnétique, l'autre solénoïde sur l'autre moitié, et à placer également un condensateur aux bornes du solénoïde ayantle pins grand nombre de spires (57) et à connecter, entre' eux, ces solenoïdes de manière que lorsqu'ils sont parcourus par un courant alternatif monophasé, le flux magnétique produit par le premier solénoïde (57) s'oppose au flux magnétique produit par le deuxième solénoïde (58); ce branchement en série des deux solénoïdes, qui amène cependant une opposition des flux dans le noyau, étant appelé: branchement série "soustractif" (Fig.15)
14) Dispositif suivant la revendication 15. Caractérisé par le fait que le circuit magnétique du dispositif G, est constitué de tôles magnétiques à grain orienté et, lorsque l'un des solénoïdes (58) a, du point de vue nombre de spires, les deux tiers du nombre de spires de l'autre, les courants alternatifs, produits par induction dans deux enroulement: secondaires (61 et 62), équilibrés du point de vue nombre de spires et concentriques, l'un au premier solénoïde inducteur (57), l'autre au deuxième solénoïde inducteur (58), ont une fréquence de trois à vingt et une fois plus grande que la fréquence du courant inducteur, et quel que soit le mode de branchement série, "additif" ou soustractif" des tensions, entre solenoïdes induits;
15) Dispositifs suivant les revendicati ons 13 et 14. C arac térisé par le fai t que la fréquence des courants induits dans le dispositif G, est fonction, d'abord, des valeurs relatives des réactances de self des deux solénoïdes inducteurs inégaux, mais, ceux-ci étant établis à la construction, c'est la valenr de la capacité placée aux bornes de l'un seulement des deux solénoïdes, qui règle en dernier lieu, cette fréquence qui doit être un multiple entier de la fréquence du courant inducteur pour éviter les interférences et la production de battements qui rendraient instable
l'oscillation él ec tro-magnétique induite par le flux différentiel; lequel oscille périodiquement à la même fréquence que la fréquence du courant alternatif d'alimentation du dispositif;
16) Dispositifs suivant les revendications 13, 14 & 15. Caractérisé par le fait que la cyclo-résonance et la cyclosurtension, dans le dispositif G, n'est pas détruite lorsque les enroulements secondaires (61 et 62) branchés en série "soustractive" sont en court-circuit et qu'il y a seulement une baisse de coefficient de multiplication de la fréquence innulite elle n'est pas détruite non plus lorsque l'utilisation est intercalée entre les deux solénoïdes primaires, il y a au contraire, une surtension aux bornes de cette utilisation interne lorsque des condensateurs convenables (64) sont placés en parallèle sur l'utilisation (5, 63 et 64) , et en série avec les solénoïdes inducteurs (57,58);
17) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,3,4,5,6,13,14,15 et 16.
Caractérisé par le fait que dans le dispositif L (Fig.17), ie noyau magnétique fermé du dispositif G devient un noyau droit, le circuit matériel magnétique (81) est ouvert, mais le noyau magnétique est long par rapport à sa section et il en est de même des solénoïdes inducteurs qui sont l'un àla suite de l'autre tre et dont les rapports inégaux, entre nombre de spires, changent en fonction du matériau magnétique et de la fréquence inductrice qui est nécessairement très élevée pour obtenir, par induction dans certains noyaux, des émissions de lumière cohérente; les condensateurs d'accord (59), étant placés aux bornes du solénoïde ayant le plus grand nombre de spires et aussi en parallèle ( 66 ) , sur un petit nombre de spires d'entrée du solénoïde à flux prédominant;
18) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,3,13,14,15,16 et 17.
Caractérisé par le fait que pour diminuer les pertes dans les dispositifs à flux différentiel utilisant des noyaux magnétiques bons conducteurs de l'électricité, ces noyaux sont feuilletés, non sous forme de tôles minces, mais sous forme de fils à faible section car dans les dispositifs à flux différentiels à l'intérieur d'un même noyau magnétique, les flux opposés s'épanouissent dans toutes les directions et beaucoup de lignes de force traversent les tôles perpendiculairement à leur plan;
19) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,3,13,14,15,16.17 et 18. Caractérisé par le fait que dans le dispositif H (Fig.20),l'isochronisme des oscillations magnétiques du noyau est amélioré et qu'il consiste à reprendre un dispositif G, mais, en déplaçant le condensateur (69) pour le mettre en série avec le solénoïde ayant le plus grand nombre de spires (57) et en connectant la sortie de ce condensateur avec l'entrée du solénoïde(5δ) ayant le plus petit nombre de spires; l'alimentation de ce nouveau dispositif se fait aux bornes du solénoïde (58) ayant le plus petit nombre de spires avec un courant alternatif monophasé etcomme dans le dispositif A, avec un condensateur en série (3), côté point commun des solénoïdes;
20) Dispositif suivant la revendication 19. Caractérisé par le fait que dans le dispositif H, les solenoïdes induits ( 68 ) , concentriques aux solénoïdes inducteurs sont branchés en série, ou indépendamment,, aux bornes d'un condensateur d'accord pour renforcer et stabiliser l'oscillation magnétique et l'utilisation des courants à fréquence multipliée, se fait aux bornes de la self ayant le plus grand nombre de spires (57), comme le dispositif A, ce qui le destine donc aussi aux montages en cascade, et quel que soit le nombre de montage, à l'alimentation des panneaux électro-luminescent où, par groupe de 3 dispositifs, à l'alimentation de moteurs électriques à induction triphasés sans limitation de possibilités diverses et, d'autant plus, que ce dispositif a une tension de sortie relativement bien stabilisée et un bon facteur de puissance;
21 ) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,3,4,5,6,13,14,15,16,17,18,19 et 20. Caractérisé par le fait que le noyau magnétique a une forme to roïdale constituée d'un fil isolé et enroulé sur lui-même,avec une entrée et une sortie, et que ce dispositif: appelé J Fig.21) est utilisé avec des solénoïdes (57 et 58) bobinés sur le tore et des condensateurs inter-connectés, comme dans les dispositifs G ou H, afin d'étudier et d'utiliser tous les effets du flux différentiel avec cette forme de noyau et, en particulier, la production de courants électriques, d'origine atomique, en remplaçant le tore massif en un tore creux rempli de plasma, où en envoyant dans les fils isolés du noyau magnétique un courant électrique de polarisation (Tension VI);
22) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,5,13,14,15,16,19 et 20.
Caractérisé par l'utilisation, pour produire des courants induits à fréquence triple de la fréquence des courants alternatifs inducteurs monophasés;
Soit du dispositif G (Fig.15), mais en enlevant le condensateur en parallèle sur l'un des enroulements inégaux et en le remplaçant par un condensateur ajusté à la fréquence inductrice et branché à l'extrémité de l'ensemble des deux selfs, en série et après l'enroulement ayant le plus grand nombre de spires, c'est un dispositif G1, dans lequel le courant magnétisant est un courant réactif de capacité;
Soit du dispositif H (Fig.20), mais en enlevant le condensateur 3, qui est en série avec le dispositif à flux différentiel et en le remplaçant par un shunt; c'est alors un dispositif H1 dans lequel le courant magnétisant est un courant réactif de self inductance;
Soit, en les branchants en parallèle d'un dispositif G1, et d'un dispositif H1, de manière à compenser les courants réactifs;
Soit, 3 dispositifs monophasés A (Fig.2), B (Fig.7), et en bobinant sur les selfs principales des enroulements secondaires qui sont ensuite branchés en série;
Soit, la tension induite V10, aux bornes des enroulements secondaires du dispositif C (Fig.8):
23) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,3,7,8,9,13,14,15,16,19,20 et 22.
Caractérisé par l'utilisation, pour produire des courants induits à fréquence triple de la fréquence des courants alternatifs inducteurs triphasés et convenablement déphasés entre-eux:
Soit de trois dispositifs G ou G1,
Soit de trois dispositifs H ou H1,
Soit de trois groupes de deux dispositifs H1 + G1, branchés en parallèle;
24) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1, 2, 3 et 25.
Caractérisé par le fait que pour produire des courants induits à fréquence triple de la fréquence de courants alternatifs triphasés, trois groupes de trois solénoïdes (74) sont bobinés concentriquement et placés sur trois noyaux magnétiques à grain, orienté de transformateurs (1) de forme quelconque, mais à condition seulement que
le noyau (1) soit de structure homogène et continue et que chaque noyau magnétique traverse par l'intérieur chaque groupe de trois solénoïdes concentriques; les neuf solénoïdes (74), ont tous le même nombre de spires (Fig.22); les courants induits sont des courants monophasés;
25) Dispositif suivant la revendication 24. Caractérisé par le fait que ce dispositif à trois solénoïdes concentriques inducteurs est appelé dispositif M (Fig.22), et que le fil de sortie de chaque solénoïde (74) du 1er groupe est raccordé à un fil d'entrée d'un solénoïde (74) de l'autre groupe, de manière, que pour la sortie de chaque solénoïde(74) du deuxième groupe qui est raccordé au fil d'entrée d'un solénoïde (74) du troisième groupe, suivant des règles de branchement représentées sur la Fig.28; les fils de sortie des solenoïdes (74), au troisième groupe sont raccordés ensemble;
26) Dispositifs suivant les revendications 24 et 25. Caractérisé par le fait que la circulation des courants triphasés dans ces enroulements inducteurs (74), branchés en étoile, produit suivant les règles de combinaison du flux différentiel, et suivant les représentations des Fig.29, 30,31, 32 , 33, et 34, et dans au moins trois enroulements induits (75) branchés en série et concentriques chacun à chaque groupe de solenoïdes inducteurs (74); des courants alternatifs monophasés à fréquence triple de la fréquence du courant inducteur alternatif triphasé; généralement de 150 ou 180 Hz, pour un courant inducteur à 50 ou 60 Hz;
27)Dispositifs suivant les revendications 24, 25 & 26. Caractérisé par le fait que cette disposition des enroulements inducteurs (74) équilibre parfaitement les phases, c'est-à-dire, que l'intensité est la même partout dans les trois phases du primaire (I, II, III) dans tous les cas, c'est-à-dire, que le secondaire soit à circuit ouvert ou en court-circuit; le facteur de puissance étant d'autant meilleur que les tôles magnétiques sont plus fines et que le matériau magnétique (1) présente un cycle d'hystérésis le plus rectangulaire possible; le cosinus est lui aussi amélioré par des condensateurs placés en parallèle sur les bornes d'alimentation triphasée du dispositif (I, II, III, Fig.22);
28) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 24,25,26 et 27.
Caractérisé par le fait que la tension induite à fréquence triple dans les dispositifs M (Fig.22) est renforcée par des condensateurs (80) placés ea parallèle, sur l'utilisation, à demeure, où au fur et à mesure que l'intensité débitée augmente, mais, même sans condensateur, le courant induit à fréquence triple, et produit par les dispositifs M, amorce facilement l'arc électrique et s'oppose, d'une manière remarquable, à son extinc tion tout en limitant automatiquement l'intensité de court-circuit à une valeur non dangereuse pour l'appareillage, ce qui permet d'utiliser les dispositifs M et N, pour soudure, four, éclairage, et toutes les utilisations de l'arc électrique;
29) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1, 2, 3 , 4 , 24 , 25 , 26 , 27 et 28.
Carac térisé par le fait que le dispositif M, alimente des moteurs à induction diphasés pour tripler leur vitesse, en choisissant un condensateur à mettre en série entre le secondaire du dispositif M, et la deuxième phase du moteur et ce, afin decréer une phase auxiliaire; le dispositif M, alimente également les oscillateurs hybrides à semi-conducteurs, déjà décrits, puisque le courant à fréquence triple du, dispositif M, est un courant monophasé et qu'il permet, en même temps, un équilibrage parfait des phases de l'alimentation primaire;
30) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1,2,3,4 et 23.
Caractéris é par le fait que le dispositif N (Fig.35), consiste à placer d'abord deux solénoïdes concentriques (76) sur un côté d'un circuit magnétique à grain orienté en C coupé, et ensuite, un seul solénoïde (77) sur l'autre côté, et à recommencer cette opération sur trois circuits magnétiques à grain orienté en C coupés; tous les solénoïdes ayant même nombre de spires et étant bobinés dans le même sens;
31) Dispositif suivant la revendication 30. Caractérisé par le fait que le dispositif N, est alimenté en courant triphasé et lorsque les six solénoïdes, inter-connectés entre-eux, suivant les indications de la Fig.35, sont traversés par des courants triphasés, ils induisent dans six solénoïdes secondaires,
bobinés concentriquement aux solénoïdes primaires, des courants monophasés à fréquence triple, analogues aux courants à fréquen ce triples induits dans le dispositif M, et obtenus, eux aussi, par un jeu de flux différentiels, explicités par les diagrammes des Fig.37 , 38 , 39 , 40 , 41 et 42 ; ils ont les mêmes utilisati ons ;
32) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1, 2, 3, 4, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 et 31. Caractérisé par le fait que les dispositifs MetN sont utilisés avec trois circuits magnétiques de transformateurs monophasés et qu'en mettant en série deux dispositifs M ou N, les trois fils d'alimentation triphasée n'étant réunis ensemble qu'après le 6ème circuit magnétique, et en branchant une capacité entre chaque fil de l'alimentation triphasée, au milieu des groupes de solénoïdes en série, c'est-à-dire, après le premier dispositif M ou N, et le point commun des bobinages, les noyaux magnétiques du deuxième groupe M ou N, vibrent fortement, et, dans les enroulements induits de ce deuxième groupe M ou N, les courants résultants des flux différentiels, ont une fréquence neuf fois plus grande que la fréquence à 50 Hz, du courant triphasé d'alimentation (Fig.43), et lorsque les noyaux sont des tôles ou fils ferro-magnétiques à grain orienté;
53) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 17 et 21. Caractérisé par le fait que pour faciliter la vibration magnétique et le rayonnement laser, ou encore les rayonnements de plus courte longueur d'onde dans les noyaux droits, ou les tu'bes et tores creux à vide ou à gaz, les enroulements type G ou H, sont bobinés en opposition multiple pour réaliser un dispositif onduleur, c'est-à-dire, qu'il y a autant de fois que le permet la section des fils et la longueur du noyau, du tube ou du tore 2,3 ou 4 spires et suivant ce premier choix, 1, 2 ou 3 spires en sens inverse (Fig.44 ou 46), ou un multiple de ces nombres: par exemple 4 ou 6 ou 8 spires dans un sens et 2 ou 4 ou 6 spires en sens inverse; les bobinages dans une variante étant fait successivement dans un sens ou dans l'autre (Fig.44 et 46) ou, dans une autre variante (Fig.45), en bobinant tous les groupes de spires de même sens et en laissant, entre ces premiers groupes, la place nécessaire pour bobiner tous les autres groupes de spires de sens inverse; les condensateurs étant connectés, suivant la variante, soit avec les fractions d'enroulements ayant le plus de spires (Fig.44 et 46), soit avec la
totalité des enroulements ayant le plus de spires (Fig.45), le quotient, entre les nombres de spires majoritaires un sens et minoritaire de sens opposé, étant toujours compris entre 1,1 et 10; suivant la nature du noyau;
34) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 17 et 21.
Caractérisé par le fait que le courant de polarisation et d'excitation (90) dans les noyaux matériels (71, 73 et 90), solides, liquides, ou dans les tubes, ou tores à vide ou à gaz, pour un flux différentiel à caractéristiques définies, crée une structure et une cohésion électronique qui n'existerait pas sans lui, dans le vide, dans les gaz, dans les matériaux amorphes, et d'une manière générale, amplifie d'autant plus les vibrations magnétiques que l'ionisation gazeuse est plus poussée, ou que la densité et la vitesse des électrons libres est plus importante; ce courant de polarisation, ou d'excitation, qui est amené, parallèlement au flux différentiel, dans le noyau, le tube ou le tore, par des électrodes; et en fonction de la nature des noyaux atomiques, des atomes excités, une radio-activité artificielle et des fissions ou des fusions atomiques, sont produites avec une dépense réduite d'énergie;
35 ) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1 , 2 , 3 , 5 , 6 , 17 et 21.
Caractérisé par le fait que dans un tore, ou un noyau droit, ayant déjà, ou ayant acquis par le jeu conjugué du flux différentiel et du courant électrique d'excitation, une radio-activité de type β, et se trouvant à l'intérieur du solénoïde d'un dispositif à flux différentiel, type G,H,L ou S, le courant électrique alternatif à haute tension et qui prend naissance par émissions différentielle de particules β , dans un sens alternativement privilégié le long du noyau ou du tube, n'entraîne pas toutes les particules émises, car cet entrainement est variable suivant les caractéristiques en grandeur et en fréquence du flux différentiel, comme il est variable aussi suivant l'intensité du courant électrique d'excitation du noyau, et les particules β, les plus énergétiques qui tentent de fuir à l'extérieur, sont capturées et ramenées à tension réduite par le phénomène de l'émission secondaire vers le circuit électrique d'utilisation par l'intermédiaire d'un ou plusieurs tubes "écranta" (92) métalliques, minces, concentriques au noyau long excité et générant à l'extérieur d'eux-mêmes une émission β ;
secondaires; les dispositifs inducteurs, type G,H ou L, étant appelés S, lorsqu'ils sont multiples;
36 ) Dispositifs suivant les revendications 1,2 et 3. Caractérisé par le fait que la multiplication de vitesse des moteurs à induction est obtenue à l'intérieur même des moteurs en bobinant les enroulements inducteurs des dispositifs à flux différentiels, type A (Fig.2), ou B (Fig.7), ou C (Fig.8), ouG (Fig.15), ou H (Fig.20), ou M (Fig.22), ou N (Fig.35), directement sur des demi-circuits magnétiques dont l'assemblage forme le stator et en groupant ces circuits magnétiques classiquement (Fig.49 et 50), pour obtenir dans l'entrefer rotor/stator un champ tournant d'une fréquence qui est, suivant l'ajustage propre au dispositif à flux différentiel choisi, un multiple plus ou moins grand de la fréquence du courant alternatif monophasé, diphasé ou triphasé inducteur;
En réalisant le rotor avec un anneau massif ou feuilleté de métal bon conducteur, un tore magnétique emmanché sur l'arbre du moteur de telle manière que l'anneau conducteur et le tore magnétique soient concentriques dans le même plan, et que, de simples tôles magnétiques assemblées et formant joues, ou des épanouissements polaires en ferrite viennent serrer, des deux côtés, le tore magnétique et l'anneau conducteur, réalisant ainsi un demi-circuit magnétique en forme de carcasse à joue de bobine cylindrique, et, pour venir compléter aux abords de l'entrefer de la machine, les demi-circuits du stator; ce dispo sitif rotatif à flux différentiel est un dispositif, type Y;
37) Dispositifs suivant l'ensemble des revendications 1, 2, 3 et 36.
Caractérisé par le fait que des courants continus induits sont produits dans des enroulements concentriques à des noyaux magnétiques aussi peu sensibles aux fluctuations magnétiques que certains aimants permanents, et, lorsque la variation magnétique diférentielle est produite,
Soit par la rotation d'un tore magnétique bobiné, avec des enroulements à flux différentiel successifs, de type H, sans condensateur, et tels que l'alimentation étant faite en courant continu, l'aimantation du tore présente deux point voisins fortement magnétisés en opposition, alors que le reste du tore est magnétisé sur deux longueurs égales dans les deux sens magnétiques mais, avec un magnétisme le plus lentement décroissant de la partie la
plus magnétique à une partie du tore diamétralement opposée et ou le magnétisme est nul; la rotation du tore bobiné produisant suivant la position de ce dernier, dans la bobine creuse indui te successivement une rapide variation de magnétisme correspondant à l'un des sens d'induction et, ensuite une lente varia tion de magnétisme correspondant à l'autre sens d'induction, Fig.54; la tension différentielle induite est une tension puisée de sens constant; ce dispositif à flux différentiel est un dispositif de type Z2,
Soit par la rotation d'un rotor semblable au rotor du moteur à flux différentiel, type Y, dans lequel l'anneau conducteur est remplacé par un aimant permanent ou un bobinage toroïdal alimenté par un courant continu et à l'intérieur d'un stator constitué par des parallèlépipèdes magnétiques, aussi insensibles aux fluctuations magnétiques que toutes les autres parties magnétiques de la machine, fixés par moitié à deux flasques planes et venant serrer deux tores magnétiques portant les enroulements induits; les entretoises magnétiques placées au cen tre de la machine (Fig.51 et 53 ) ne laissent passer, chacune, qu'une portion du flux émis par les épanouissements polaires du rotor, de manière à obtenir dans ce dispositif de type Z1 , de la même manière, mais avec une disposition différente des éléments électriques et magnétiques, une variation différentielle en grandeur des courants induits dans l'un ou l'autre des sens opposés d'induction; ces courants induits puisés de sens différentiel constant, produisent des séparations de radicaux chimiques lorsque le circuit induit est un composé chimique formant anneau, conducteur induit et, lorsque les ions libres sont séparés pendant la conduction électrique par l'un des moyens physiques connus, utilisant la différence de poids ou de masse de ces ions les machines rotatives génératrices à courant continu sont réversibles.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1293198A (fr) * 1961-04-25 1962-05-11 Moteur-générateur électrique à simples culasses

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1293198A (fr) * 1961-04-25 1962-05-11 Moteur-générateur électrique à simples culasses

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103580431A (zh) * 2012-08-10 2014-02-12 崔士勇 倍增电功率无转子电容励磁发电机设备
US10145215B2 (en) 2014-12-31 2018-12-04 Halliburton Energy Services, Inc. Drill bit with electrical power generator

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