Brevet FR2134642A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne un procédé pour la synchronisation d'un régulateur rotatif mecanique au moyen d'impulsions électriques d'un stabilisateur a fréquence plus élevée assurant la constance du temps, la fréquence de ces impulsions étant plus élevée que celle du régulateur mécanique, cependant que ces impulsions, dérivées éventuellement par l'intermédiaire d'étages diviseurs électriques du stabilisateur, passent dans une bobine en agissant sur le régulateur On connaît des agencements dans lesquels la fréquence des impulsions électriques agissant sur le régulateur rotatif mécanique est plus élevée nacelle de ce régulateur. Ici les impulsions ont uniquement pour rôle d'assurer une synchronisation de l'oscillation du régulateur mécanique.Ce rôle, toutefois, n'est rempli que de façon incomplète. L'entraînement du régulateur mécanique, toutefois, n'est pas produit par ces impulsions de synchronisation. Habituellement, le dispositif est congu de telle sorte que la fréquence des impulsions électriques proportionnelles au cycle soit égale à la fréquence du régulateur mécanique et que ces impulsions électriques assurent aussi bien l'entralnement que la synchronisation de ce régulateur. Dans ce cas néanmoins, une synchronisation irréprochable rencontre de sérieuses difficultés. A titre d'exemple, le régulateur mécanique subit diverses inf lu- ences extérieures, ce qui modifie son amplitude. Lorsqu'une modification de celle-ci est trop importante, les impulsions de synchronisation et d'entraînement apparaissent à différentes positions du régulateur, c > est-a-dire par exemple avant ou après la position de point neutre de celui-ci, de sorte qu'une synchronisation correcte n'est plus assurée. On rencontre ce phénomène surtout en cas de chocs. Il en est de même lorsque des couples très différents agissent sur le régulateur mécanique.Quand l'amplitude des oscillations du régulateur est trop grande ou trop petite, les impulsions d'entrainement et de synchronisation interviennent largement en dehors de la position de point neutre, c'est-à-dire avant ou après cette position, et c'est pourquoi leur action sur les oscillations du régulateur est faible. Dans ces conditions, ce dernier n'atteint plus son amplitude normale ou ne l'atteint qu'après un temps relativement long, car ce n'est que lorsque le régulateur oscille à son amplitude normale que les impulsions électriques interviennent en position de phrase correcte. On constate par conséquent que le rendement électromécanique des procédés d'entraînement et de synchronisation est généralement très mauvais. Le but de la présente invention est la suppression de cet inconvénient, elle vise plus particulièrement une synchronisation efficace du régulateur. Dans un procédé du type initialement défini, et selon 1 'in- vention, ce but est atteint par le fait que, un système magnétique bipolaire cooperant avec la bobine étant utilisé, d'une part au moins deux impulsions par oscillation complète du régulateur agissent sur ce dernier1 l'un des pôles d'aimant se trouvant à proximité d'un côté de bobine lors de l'une des impulsions qui a lieu lorsque le régulateur se déplace vers sa position de point neutre, et l'autre pôle, de polarité magnétique différente, se trouvant ê proximité de autre côté de bobine lors de l'autre impulsion qui a lieu lorsque le régulateur s'éloigne de sa position de point neutre dans le même sens de rotation, et que, d'autre part, les deux impulsions exercent une action motrice sur le régulateur Llinvention sera mieux comprise a la lecture de la description détaillée qui suit et a l'examen du dessin annexé qui représente à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins ; la figure 1 montre trois positions différentes occupées par le système magnétique par rapport a la bobine fixe lors des impulsions , la figure 2 est un diagramme montrant la courbe représentative d'une oscillation complète du régulateur la figure 3 représente, a titre d'exemple, un circuit utilisé pour la mise en oeuvre du procédé la figure 4 montre un autre exemple de réalisation d'un agencement bobines-aimant auquel le procédé est applicable. Le système bobine-aimant selon la figure 1 est constitué par une bobine fixe et un système magnétique solidaire de 1 'élément oscillant rotatif, tel qu'un balancier, du régulateur, ce système comprenant au moins deux pôles engendrant des flux magnétiques opposés. L'écartement angulaire des deux pôles magnétiques est égal à 2&alpha;. Cet écartement correspond également a 1 'espacement an- gulaire des deux côtés de bobine, pris suivant la direction de l'oscillation. L'amplitude du système-oscillant est égale à # 0. Le mode d'action du procédé sera maintenant décrit en réfé- rence aux figures 1 et 2. Comme cela ressort de la figure la, c'est dans la position de point neutre de l'élément oscillant qu'est engendrée une première impulsion qui sollicite le balancier vers la gauche. Ceci correspond au point o sur la figure 2. Le balancier oscille vers la gauche jusqu'a ce qu'il atteigne son amplitude maximale #0. Il oscille alors vers la droite, une deu- xième impulsion ayant lieu, peu après la position d'inversion de mouvement, lorsqu'il se trouve dans la position1. A ce moment, l'uns des plies de I ranimant, c'est- -dire le pôle sud, se trouve au-dessus du côté gauche de la bobine Le balancier traverse ensuite vers la droite la position de point neutre et une troisième impulsion a lieu lorsque le pôle nord se trouve au-dessus du cEtE droit de la bobine. Maintenant également, le balancier est éloigné d'un angle 9 de sa position de point neutre. Si l'on désigne par 2# une oscillation complète suivant la figure Z, la deuxième impulsion se produit a 2#/3. La troisième impulsion a lieu a la position 4X/3. Ceci correspond chae fois a une position d'amplitude J1 ou -j1. Si la durée d'oscillation d'une oscillation complète est 2T, la deuxième impulsion se produira a 2 T/3 et la troisième a 4T/3. Avec ce procédé, on peut se passer de la première impulsion qui a lieu dans l'un des points neutres. Les deuxième et troisième impulsionst par contre, sont importantes. L'acon stabilisatrice de celles-ci ressort du raisonnement suivant : L'amplitude normale est t = j1/sin #t. Etant donné que dans le cas présent, #1 = 2a, et que l'on peut substituer 2T/3 à on obtient pour l'amplitude stabilisée : #0 = 2 arsin (2T/3). On expliquera maintenant, en référence aux figures lb et c, le processus qui intervient dans le réglage d'amplitude de l'élé- ment oscillant, donc dans sa synchronisation. Le champ magnétique engendré par la bobine exerce une attraction sur l'un des pôles de l'aimant et une répulsion sur l'autre. Dans l'exemple repré senté, le champ magnétique de la bobine exerce une répulsion sur le pôle nord et une attraction sur le pôle sud. Quand l'amplitude est trop importante, le pôle sud se trouve, lors de l'apparition de la deuxième impulsion, entièrement ou partiellement hors de la zone d'action delta bobine.On rencontre les nomes conditions lorsque la troisième impulsion est engendrée et que le pôle nord a déjà entièrement ou partiellement quitté la zone d'action de la bobine. Pour cette raison, l'action motrice de ces impulsions sur l'élément oscillant est très faible, de sorte qu'il est rapidement ramené à son amplitude normale. Par contre, dans le cas d'une amplitude trop faible, le pôle sud est plus proche du milieu de la bobine quand la deuxième impulsion a lieu. I1 en est de même pour la troisième impulsion en ce qui concerne le pôle nord. C'est pourquoi l'action de ces deux dernières impulsions est plus forte, de sorte que l'amplitude normale 0 est rapidement rétablie. On peut aboutir au même principe de fonctionnement au moyen d'un agencement de bobine et aimant suivant la figure 4, dans lequel on utilise deux bobines disposées l'une a cote de l'autre. Ce système de bobines est traversé par un flux magnétique schématisé par un pôle nord. Les deux bobines sont traversées en même temps par les impulsions électriques, les champs magnétiques engendrés dans les: bobines étant toutefois orientés en sens opposés. Dans la position représentée, c'est-a-dire dans la position de point neutre de l'élément oscillant, le balancier est entrain vers la gauche lorsqu'un courant traverse les bobines. Ceci signifie que le champ magnétique de la bobine de droite exerce une répulsion sur le pôle nord et celui de la bobine de gauche une attraction.L'écartement angulaire des bobines est égal a 2a. Par ailleurs, les conditions sont identiques a celles de la figure 1, c'est-à-dire que la position du balancier au cours de son oscillation correspond respec tivement a-1P1 1 et - #1 lors de l'apparition de la deuxième et de la troisième impulsions. L'amplitude stabilisée est #0. Comme on l'a déjà mentionné, seules les deuxième et troisième impulsions sont déterminantes en ce qui concerne 1 'entrainement et la synchronisation. La première impulsion dans la position de point neutre suivant la figure la n'a pratiquement à intervenir qu'au démarrage. On peut renoncer à cette première impulsion dès que l'amplitude normale po est atteinte. Un moyen d'aboutir à ce résultat a été représenté sur la figure 3 qui montre une bascule ou étage de relaxation monostable de type connu. Cette bascule est commandée, par exemple, par la sortie d'un étage diviseur et fournit des impulsions motrices de longueur déterminée par l'interme- diaire de la bobine motrice A.Afin de rendre inactive la première impulsion en position de point neutre, on a prévu un transistor T3 dans le circuit base-émetteur duquel on a intercalé une bobine S excitée par le système magnétique du balancier. Cette excitation intervient exactement lors du passage de l'élément oscillant par le point neutre. Lorsque la bobine S est excitée, la partie émetteur-collecteur du transistor T3 est rendue conductrice, ce qui relie la base du transistor T1 à un potentiel qui empêche le con trôle de ce transistor T1 Ce potentiel qui empêche le contrôle étant appliqué au transistor T1 en même temps que l'impulsion selon la figure la, le transistor T1 n'est pas contrôlé, ce qui signifie que la première impulsion n'apparats pas. On obtient de cette façon un effet stabilisateur supplémentaire, c'est-a-dire que lors diane amplitude excessivement faible du balancier, la première impulsion apparaît. dans la position de point neutre, l'amplitude du balancier croissant ainsi rapidement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REYENDICAT1005 1.- Procédé pour la synchronisation d'un régulateur rotatif -aécanique au moyen d'impulsions électriques d'un stabilisateur à fréquence plus élevée assurant la constance du temps, la fréquence de ces impulsions étant plus élevée que celle du régulateur mécanique, cependant que ces impulsions, dérivées éventuellement par l'intermédiaire d'étages diviseurs électriques du stabilisateur, passent dans une bobine en agissant sur le régulateur, caractérisé en ce que, un système magnétique bipolaire coopérant avec la bobine étant utilisé, d'une part au moins deux impulsions par oscillation complète du régulateur agissent sur ce dernier, l'un des piles d'aimant se trouvant a proximité d'un côte de bobine lors de l'une des impulsions qui a lieu lorsque le régulateur se déplace vers sa position de point mort , et l'autre pôle, de polarité magnétique différente, se trouvant a proximité de l'autre côté de bobine lors de l'autre impulsion qui a lieu lorsque le régulateur s'éloigne de sa position de point mort dans le môme sens de rotation, et que, d'autre part, les deux impulsions exercent une action motrice sur le régulateur. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours d'une oscillation complète, trois impulsions ont une action motrice sur le régulateur, la troisième impulsion ayant lieu dans l'une des positions de point neutre du régulateur, cependant que les deux autres impulsions sont produites avant et après l'autre position de point neutre. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la troisième impulsion dans l'une des positions de point neutre du régulateur n'a lieu qua l'amorçage de l'oscillation et est supprimée dès que le régulateur atteint son amplitude normale. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, la largeur moyenne de bobine étant 2 et l'écartement des deux pôles d'aimant ayant la même valeur, l'une des impulsions a lieu lorsque l'une des amplitudes du régulateur avant la position de point neutre est égale a environ Y1 = 2G et l'autre impulsion a lieu après la position de point neutre à environ = -2f. 5.- Procédé selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que, pour une durée d'oscillation du régulateur de 2T, l'une des impulsions a lieu après 2T/3 et l'autre impulsion après 4 T/3. 6.- Procédé suivant-la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que, à 1'apparition de l'une des impulsions pendant que le régulateur oscille en direction de s-a position de point neutre, le pôle d'aimant de droite se trouve au-dessus du côté gauche de la bobine et que1 a l'apparition de l'autre impulsion pendant que le régulateur sort de sa position de point neutre, le pôle d'aimant de gauche, de polarité différente1 se trouve au-dessus du côté droit de la bobine, cependant que le champ magnétique de la bobine exerce une attraction sur le pôle d'aimant droit et une répulsion sur le pôle d'aimant gauche. 7.- Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3-et 5, caractérisé par le fait que la bobine est constituée par deux éléments de bobine situes l'un a côte de l'autre et de champs magnétiques opposés, et que l'on utilise un-système magnétique unipolaire. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, l'écartement des éléments de bobine étant 2dv -l'une des impulsions a lieu lorsque l'amp-litude du régulateur avant sa position de point neutre est environ1 25(et que l'autre impulsion a lieu après la position de point neutre et est environ 2= -2i. 9.- Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, a l'apparition de l'une des impulsions pour le régulateur oscillant vers sa position de point neutre, le pôle d'aimant se trouve au-dessus de l'élément de bobine de gauche et que, a l'apparition de l'autre impulsion pour le régulateur venant de traverser sa position de point neutre, le pôle d'aimant se trouve au-dessus de l'élément de bobine de droite1 et que le champ magnétique de l'élément de bobine de gauche exerce une attraction sur le pale d'aimant, celui de lteent de bobine de droite exer çant une répulsion sur ce pôle. 10.- Circuit pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une bobine excitée lorsque le régulateur traverse son point neutre, est prévue dans le circuit d'entrée d'un transistor dont une sortie relie la base d'un transistor de travail au potentiel bloquant ce dernier. 11.- Montre ou horloge å régulateur synchronisé par des impulsions électriques, caractérisée en ce qu'elle comprend un circuit selon la revendication 10.