Brevet FR2216726A1 — publié le 19740830

L'invention concerne le domaine de la technique des télécor- munications et plus précisément les éléments à commande magnéti- que. Sont connus des éléments à commande magnétique réalisés avec un noyau en ferrite à boucle d'hystérésis rectangulaire possédant deux ouvertures rapprochées, sur lequel se trouve un enroulement t de commande, un enroulement de cadence (ou d'entrée) et un enroulement de sortie enroulés sur la portion séparant ces ouvertures. L'inconvénient de ces éléments à commande magnétique réside dans le fait que, pour la commutation de ces derniers, il faut une force magnétomotrice importante. Un autre inconvénient des éléments à commande magnétique réside dans le fait qu'ils sont faiblement protégés contre les bruits causés par l'action des champs magnétiques extérieurs, du fait que leur circuit magnétique est ouvert. La présente invention a pour but l'élimination des inconvé- nients venant d'etre indiqués. L'invention est basée sur le problème de la création d'un élément à commande magnétique à caractéristiques améliorées, en utilisant une construction qui permette de simplifier le processus technologique de la préparation et du contrôle de ces éléments à commande magnétique. Ce problème est résolu par le fait que, dans l'élément à commande magnétique sur noyau en ferrite à boucle d'hystérésis rectangulaire possédant deux ouvertures rapprochées, et comportant un enroulement de commande, tandis que l'enroulement de cadence et 1'enroulement de sortie sont enroulés sur le secteur entre ces ouvertures, selon l'invention, le noyau mentionné se compose d'un circuit magnétique bouclé comportant deux parties identiques en L avec des entrefers magnétiques aux endroits des jonctions de ces parties. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins donnés en annexe, qui repré- sentent : -la figure 1, l'élément magnétiquement commandé selon l'in- vention ; -la figure 2, le noyau en L du circuit magnétique du mme élément à commande magnétique, selon l'invention ; -la figure 3, les caractéristiques de commande de ce mme élément à commande magnétique selon l'invention. L'élément a commande magnétique représenté sur la figure 1 est constitué par un noyau 1 en L, possédant deux ouvertures rap- pochées 2 et 3, réalisé en matériau ferromagnétique à cycle d'hystérésis rectangulaire. Sur la portion entre les ouvertures 2 et 3 sont enroulés un enroulement 4 de cadence et un enroulement de sortie 5, un enroulement de commande 6 étant en outre disposé sur le noyau 1. Pour former un circuit magnétique bouclé, le noyau 1 est complété par un noyau identique 7 en L et aux endroits de jonction des noyaux se trouvent des entrefers magnétiques 8 et 9. Comme noyaux 7 on utilise des noyaux possédant des paramètres notablement inférieurs à ceux des noyaux principaux 1, ainsi que des noyaux mis au rebut au cours des essais impulsionnels. La figure 2 représente en axionométrie le noyau en ferrite en L avec une longueur du noyau égale à 1, une largeur w et une é- passeur t. La figure 3 représente les caractéristiques de commande d'un élément à commande magnétique a) sans noyau complémentaire 7, b) avec un noyau complémentaire 7. Ces caractéristiques représentent les tensions de sortie induites dans l'enroulement de sortie 5 lors de l'action des impulsions de courant dans l'enroulement 4 de cadence, en fonction de la force magnétomotrice dans l'enrou- lement de commande 6. L'élément à commande magnétique proposé fonctionne de la fa çon suivante. En l'absence de courant dans l'enroulement 6 de commande entre les enroulements 4 de cadence et 5 de sortie existe un couplage en transformateur ; ainsi, aux moments de l'action des impulsions de courant dans l'enroulement 4, les signaux de tension sont induits dans l'enroulement de sortie 5, ce qui correspond à l'état ouvert de l'élément à commande magnétique. Lors de l'envoi dans l'enroulement de commande 6 d'un courant d'inten- sité suffisante, la force magnétomotrice développée sature le noyau principal 1 et en conséquence le couplage entre les enroulements 4 de cadence et de sortie 5 est interrompu, ce qui correspond à l'état fermé de l'élément. En l'absence de courant dans l'enroulement de commande 6, l'élément à commande magnétique revient à l'état ouvert à cause de l'ouverture de son circuit ma; noétique. Pour assurer une protection convenable contre les bruits de l'élément à commande magnétique et pour faire accroître le rapport"signal-bruit", ainsi que pour assurer la transition nette de l'élément d'un état à l'autre, il faut qu'il y ait un seuil dans la caractéristique de commande et que la raideur de cette caracéristique soit maximale avec un niveau élevé des paramètres magnétiques des ferrites à cycle d'hystérésis rectangulaire utili- sés. De telles caractéristiques de commande U = f {F) sont assurées par un choix approprié des rapports des cotes du noyau 1, c'est-à-dire de la longueur 1 et de la largeur w, et d'autre part de l'épaisseur t. Le rapport entre ces grandeurs détermine la valeur de la force magnétomotrice maximale, nécessaire pour la saturation du noyau, ce qui se déduit de l'expression connue donnant le coefficient de désaimantation d'un corps non bouclé dont les dimensions sont 1) 10 w et w > , t ln étant le logarithme naturel. Cette expression démontre que l'accroissement de deux fois de 1, ce qui correspond à la longueur d'un circuit magnétique composé par deux noyaux en L, provoque la diminution de N1 de trois fois, tandis que les forces magnétomotrices nécessaires Fc diminuent de deux à trois fois, ce qui vient de l'expression où K est un coefficient ; 1, la longueur du circuit magnétique ; Bm, l'induction de saturation ; Ho, une constante magnétique ; Nl, le coefficient de désaimantation. Ainsi, lors du"bouclage"du noysu principal 1 par le noyau complémentaire 7, le coefficient de désaimantation du corps non bouclé diminue. La valeur de seuil nécessaire de la caractéristique de com- mande et sa raideur sont déterminées par le rapport entre le diamètre des ouvertures 2 et 3 et la distance entre elles, d'une part, et par la largeur w du noyau 1, d'autre part. Ceci s'expli- que de la façon suivante. Lors de l'action de courants de diver ses polarités sur l'enroulement 4 de cadence, les secteurs du noyau dans le domaine des ouvertures 2 et 3 sont commutés conformément au cycle d'hystérésis, en formant des"toroldes équivalents"identiques aux noyaux annulaires. Cette commutation provoque des signaux de tension dans l'enroulement de sortie 5. Lors de l'apparition du courant de commande dans l'enroulement 6 de commande les secteurs longitudinaux du noyau 1, qui ne traversent pas les"toroldes équivalents"sont saturés plus vite, car leur résistance magnétique est moindre. Par conséquent, la largeur de ces secteurs détermine la valeur de seuil de la caractéristique de commande. Ensuite, lors de l'accroissement de l'intensité du courant dans l'enroulement de commande 6, il se produit la saturation des secteurs longitudinaux du noyau 1 traversant les"toroldes équivalents", ce qui provoque la disparition de ces"toroides". La raideur des caractéristiques détermine le rapport entre les diamètres intérieur et extérieur du"toroide équivalent", et plus le rapport indiqué est faible, plus la raideur est grande, cependant que la valeur du signal de sortie diminue. L'élément à commande magnétique peut tre utilisé dans la technique des télécommunications pour l'introduction de l'infor- mation concernant l'état de l'équipement t périphérique dans le dispositif central de commande des centraux, les enroulements de commande 6 étant branchés dans les circuits de signalisation de 1'équipement périphérique, tandis que les enroulements 4 de cadence et les enroulements de sortie 5, qui sont raccordés à la matrice, sont branchés directement sur le dispositif de commande du central. Le nombre de spires de l'enroulement de commande 6 dépend des caractéristiques de courant des circuits de signalisation et peuvent tre divers. L'utilisation de l'élément à commande magnétique permet de réduire le poids, les dimensions et le coût des appareils et des dispositifs de la technique des télécommunications, ainsi que d'améliorer la fiabilité des centraux. L'utilisation de formes identiques en L, pour les noyaux principal et complémentaire, permet d'unifier le processus de fabrication du circuit magnétique. En outre ~ élément à commande magnétique proposé permet d'utiliser pou--s noyaux supplémentaires des noyaux avec des paramètres électromagnétiques de beaucoup inférieurs, ce qui permet d'améliorer le rendement à la production d'au moins deux fois. REVENDICATIONS Elément à commande magnétique, dans lequel, sur un noyau en ferrite à cycle d'hystérésis rectangulaire possédant deux ouver tures rapprochées, se trouvent un enroulement de commande, un enroulement de cadence et un enroulement de sortie, enroulés sur le secteur entre les ouvertures mentionnées, caractérisé en ce que le noyau mentionné est un circuit magnétique bouclé qui se compose de deux parties identiques en L, disposées de telle manière que le circuit magnétique possède une forme rectangulaire avec des entrefers magnétiques aux endroits des jonctions de ces parties.