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Moteur synchronisé par un résonateur mécanique Il est connu d'utiliser un diapason associé à un circuit électrique pour la stabilisation de la vitesse d'un moteur utilisé pour entraîner un mécanisme. Dans toutes les constructions proposées, le couplage du diapason avec le circuit électrique est exclusivement électromagnétique. Le circuit capteur exige donc l'emploi d'une bobine captrice relativement chère lorsqu'il s'agit de moteur miniature, et dont la fréquence d'utilisation est limitée.
La présente invention a pour objet un moteur synchronisé par un résonateur mécanique et comprenant au moins un élément mobile magnétique, caractérisé par le fait que le résonateur mécanique est couplé magnétique- ment avec ledit élément mobile magnétique et capaciti- vement avec un circuit résonnant à haute fréquence, auquel est couplé un circuit moteur entraînant ledit élément magnétique.
L'utilisation d'un couplage permet en effet d'utiliser un circuit résonnant à haute fréquence de construction très simple et ne consommant que peu d'énergie.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention. La fig. 1 représente le principe du moteur et son circuit électrique associé.
La fig. 2 représente une vue de côté du moteur. La fig. 3 représente un détail du capteur à haute fréquence.
La fig. 4 montre une vue de dessus sans le capteur. La fig. 5 montre une vue de face du moteur complet. Dans le circuit représenté en fig. 1, le moteur est schématiquement représenté par ses deux rotors parallèles 1 et 2 aimantés diamétralement de manière à présenter des pôles 3 et 4. Ce double rotor est couplé magn6tiquement avec un résonateur symétrique 5, du type diapason, fixé par son pied à la masse 6. Chacune des branches du résonateur 5a, 5b porte un petit barreau magnétique 7, respectivement 8 à son extrémité. L'axe d'aimantation de ces barreaux est parallèle à l'axe de rotation du moteur.
Ces barreaux magnétiques sont d'autre part disposés de manière soit à se rapprocher l'un de l'autre soit à s'éloigner à chaque passage des deux pôles du double rotor. Entre les branches du résonateur est disposé d'autre part un élément capteur à haute fréquence 9 relié à un circuit générateur à haute fréquence 10 constitué par un oscillateur à diode tunnel 11. Cette diode tunnel est associée à un circuit résonnant comprenant l'enroulement 12 d'un transformateur de couplage en série avec un condensateur 13, et un condensateur variable 14 connecté entre les deux extrémités de l'enroulement du transformateur, permettant d'ajuster la fréquence de l'oscillateur.
Le circuit moteur 15 est relié inductivement au circuit générateur haute fréquence par le secondaire 16 du transformateur auquel est monté en shunt un condensateur variable d'accord 17. Le moteur étant à courant continu, le courant engendré par le générateur haute fréquence doit être redressé par une diode 18 avant d'être appliqué à la bobine motrice 19. La bobine motrice 19 est ainsi excitée par des impulsions obtenues en quelque sorte par la modulation du courant à haute fréquence issue du circuit générateur 10.
Le générateur haute fréquence et le circuit moteur sont alimentés par une source de courant continu indiquée au dessin par les signes + et - qui peut être de tension très faible, grâce à l'utilisation d'une diode tunnel, l'emploi d'une pile chargée d'un is5tope radioactif fournissant une tension au-dessous de 1 volt étant possible et très avantageux du fait de sa longue durée de vie.
Le fonctionnement du moteur est le suivant. Le moteur est tout d'abord lancé à une vitesse supérieure à la fréquence de résonance du résonateur symétrique. A chaque tour, sous l'effet des pôles 3 et 4, les rotors 1 et 2 donnent une impulsion au résonateur symétrique qui
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oscille légèrement en oscillation forcée non accordée avec le circuit détecteur constitué par le générateur haute fréquence. Le moteur ralentissant, sa vitesse correspondra, à un certain moment, à la fréquence de résonance du résonateur symétrique, et celui-ci se mettra à osciller à une fréquence que l'on choisira la plus élevée possible.
Le résonateur 5 étant couplé capaci- tivement avec le circuit générateur haute fréquence 10, ce dernier se mettra à osciller et un courant redressé traversera la bobine motrice 19. Le moteur reprendra alors de la vitesse, et celle-ci ne correspondant plus à la fréquence de résonance du résonateur symétrique, ce dernier cessera d'osciller, et le circuit générateur haute fréquence 10 cessera son oscillation. La bobine 19 ne recevant plus de courant, le moteur ralentira, et le même cycle se répétera jusqu'à ce que la vitesse du moteur soit stabilisée.
Grâce à l'emploi d'un couplage capacitif entre le résonateur mécanique et le circuit détecteur 10, il est donc possible de réaliser un circuit électrique très simple ne consommant qu'une faible énergie. L'utilisation d'un couplage capacitif et d'un oscillateur à diode tunnel permet d'utiliser des fréquences très élevées et de réduire les dimensions du capteur. La haute fréquence et le facteur élevé de surtension du circuit 10 permet d'atteindre une grande précision dans la stabilisation de la vitesse du moteur. En utilisant la diode tunnel par exemple à 500 mégacycles, il est possible d'associer à celle-ci des cavités résonnantes.
La très basse impédance de la diode tunnel permet d'utiliser des bobines de très faible dimension avec du fil de diamètre normal.
La fi--' 2 montre un exemple de réalisation pratique du moteur selon la fig. 1. Les mêmes signes de .références étant utilisés, on y reconnaît le double rotor 1 et 2, dont l'axe 20 est monté sur des paliers 21 et 22. Les branches 5a et 5b du résonateur symétrique sont en forme de S aplati, les branches du S fixées au support étant plus longues que les autres, et soumises pratiquement à aucune flexion, de telle sorte que l'influence de l'encastrement sur l'oscillation est nulle.
La forme en S a d'autre part un effet thermocompensateur. Deux montants latéraux 23 et 24 servent à la fois à guider les branches du résonateur symétrique (fig. 4) et d'autre part à supporter une plaque isolante 25 portant d'une part le capteur 9 et d'autre part les éléments du circuit électrique non représenté.
La fig. 3 montre un détail de la fig. 2, dans lequel on peut voir de quelle manière est effectué le couplage capacitif entre le résonateur mécanique et le capteur 9. A cet effet les extrémités des branches 5a et 5b du résonateur symétrique portent les pièces en U 5c et 5d dans lesquelles sont disposés les aimants 7 et 8 pour le couplage magnétique avec les rotors. Ces pièces 5c et 5d se déplacent entre les ailes du capteur 9 constitué par une pièce métallique dont la section est en forme de double T. On obtient ainsi, par des moyens très simples, un couplage capacitif tout à fait suffisant pour les hautes fréquences.
La fig. 4 représente le même moteur vu de dessus sans la plaque 25 et le capteur 9. On y reconnaît les mêmes éléments que dans la fig. 2, et en outre .un réducteur de vitesse constitué par un pignon 26 et la roue dentée 27.
La fig. 5 représente une autre vue de côté du même moteur. On y reconnaît le rotor 2, de forme circulaire, un montant 23, la plaque isolante pour le montage des éléments électriques 25 et l'engrenage réducteur 27. Chaque élément du rotor est constitué d'un disque relativement mince renforcé à sa périphérie, tel que schématiquement représenté à la fig. 1.
Le rotor double peut naturellement présenter plusieurs paires de pôles. L'emploi du système de synchronisation tel que décrit en relation avec un moteur à rotor tournant de façon continue, n'est pas limité à un tel moteur mais peut être associé également à un moteur avan- çant pas à pas, la bobine motrice étant alors alimentée par des impulsions de la fréquence désirée.
Il est également possible de synchroniser un moteur-vibrateur comprenant un élément mobile magnétique monté élas- tiquement et vibrant dans l'entre-fer d'un électro-aimant. D'autre part, le capteur à haute fréquence peut être de construction différente, la forme des pièces constituant les deux plaques de la capacité et leur distance étant calculée de manière à obtenir des impulsions de commande de la forme et de la durée désirées.
Il est renoncé à la protection pour tout moteur selon l'invention appliqué au domaine de la technique de la mesure du temps.