Brevet FR2442448A1 — publié le 19800620

La présente invention concerne le domaine des appareils de mesure électrique et, plus précisément, un frein-amortisseur magnétique pour un tel appareil. Le frein-amortisseur magnétique est utilisé pour la création d'un couple de freinage proportionnel à la vitesse de rotation de la partie mobile, dans un appareil de mesure du type à induction, par exemple, du disque dans les compteurs électriques ainsi que pour l'amortissement des oscillations des parties mobiles des appareils de mesure d'autres types. Le principe de fonctionnement des freins-amortisseurs magnétiques est fondé sur l'interaction du flux magnétique produit par un aimant permanent avec le courant électrique induit par ce flux dans la partie mobile de l'appareil. Les freins-amortisseurs magnétiques actuels permettent de résoudre les problèmes de création des couples de freinage et d'amortissement. Cependant,une dispersion élevée du flux magnétique de la surface des aimants permanents réduit sensiblement le flux magnétique de travail qui engendre les couples de freinage ou d'amortissement. Par conséquent, on doit augmenter la quantité de matière magnétique pour la fabricat ion des aimants permanents et agrandir l'encombrement du frein-amortisseur magnétique.Les exigences imposées aux paramètres de sortie des freins-amortisseurs magnétiques deviennent de plus en plus sévères alors que le nombre d'appareils dans lesquels ils sont incorporés augmente. En conséquence, il a été nécessaire de mettre au point des conceptions plus avantageuses du point de vue de l'économie qui soient moins encombrantes et nécessitent une quantité réduite de matière pour les aimants. On connaft un frein-amortisseur magnétique pour appareil de mesure électrique comportant un aimant permanent bipolaire exécuté sous la forme d'un cylindre. Dans l'une des faces d'extrémité du cylindre, on a ménagé une rainure diamétrale. Les saillies du cylindre font office de pôles de l'aimant. Un circuit magnétique plat est placé au-dessus des pôles de l'aimant avec un certain entrefer dans lequel est placée une partie du disque du compteur électrique. La compensation thermique du flux magnétique est réalisée à l'aide d'une plaque en une matière thermomagnétique qui est placée entre les pôles de l'aimant permanent. Le frein-amortisseur magnétique en question, dont la surface latérale disposée perpendiculairement au plan du disque est notablement supé rieure à la surface des pôles, produit un flux magnétique de dispersion qui ne participe pas à la création du couple de freinage. En conséquence, on est obligé d'utiliser un aimant encombrant pour la création du couple de freinage nécessaire. On connaft également un frein-amortisseur pour appareil de mesure électrique comportant deux aimants permanents à deux pôles opposés,placés l'un au-dessus de l'autre avec un certain entrefer dans lequel est placée une partie de l'élément mobile de l'appareil de mesure électrique. Dans ce frein-amortisseur magnétique, on utilise, en tant que moyen pour la fermeture du flux magnétique, un aimant permanent réalisé sous la forme d'un cylindre, dans la face d'extrémité duquel est pratiquée une rainure diamétrale. Les deux aimants ont une aimantation curviligne et sont placés de manière que les saillies frontales des pôles soient placées l'une en face de l'autre et perpendiculairement au plan de l'élément mobile. La compensation thermique du flux magnétique est réalisée à l'aide d'une plaque en une matière thermo-magnt5tique placée entre les pôles de l'aimant. La forme compliquée des aimants à aimantation curviligne et le fait de prévoir une surface notable des surfaces latérales assurant un grand flux de diffusion ne participant pas à la création du couple de freinage, entraihent un grand encombrement et la consommation d'une grande quantité de matière pour la fabrication du frein-amortisseur magnétique. L'invention a donc pour but de mettre au point un frein-amortisseur pour appareil de mesure électrique dans lequel les aimants permanents sont disposés de manière que la quantité de matière utilisée pour les aimants permanents ainsi que l'encombrement puissent être réduits. L'invention a donc pour objet un frein-amortisseur magnétique pour appareil de mesure électrique comportant deux aimants permanents à deux pôles opposés, les aimants étant disposés l'un au dessus de l'autre avec un certain entrefer entre eux dans lequel est placée une partie d'un élément mobile de l'appareil de mesure électrique, ce frein étant caractérisé en ce que les aimants permanents sont placés de manière que leur vecteur d'aimantation soit parallèle à la partie de la surface de l'élément mobile se trouvant dans 1' entrefer. Le frein-amortisseur magné tique suivant l'invention permet de placer et d'aimanter les aimants permanents dans une direction parallèle à l'élément mobile de l'appareil de mesure électrique. Grâce à cette conception, on a réussi à réduire de 1, 5 à 2 fois la quantité nécessaire de matière magnétique en comparaison avec les dispositifs connus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur les quels - la Fig. 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un frein-amortisseur magnétique dans lequel on a utilisé un disque en tant qu'élément mobile - la Fig. 2 est une vue suivant la flèche A de la Fig. 1 ; - la Fig 3 montre une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation du frein-amortisseur comportant un tambour peu profond en tant qu'élément mobile; - la Fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la Fig 3 ;; - la Fig. 5 est une vue en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation du frein-amortisseur comportant un tambour profond en tant qu'élément mobile; - la Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VIlde la Fig. 5. Le frein-amortisseur magnétique pour appareil de mesure électrique comporte un premier aimant permanent (Fig. 1) et un second aimant permanent 2 disposé au-dessous de l'aimant 1, un entrefer étant ménagé entre eux. La partie de l'élément mobile 3 de l'appareil de mesure (non représenté) est placée dans cet entrefer. L'aimant permanent 1 est maintenu dans un support 4 fabriqué à partir d'un matériau amagnétique et dans lequel est placé également l'autre aimant 2. Les deux aimants 1 et 2 sont disposés de manière que la direction de leur aimantation soit parallèle à la partie de la surface de l'élément mobile 3 se trouvant dans l'entrefer, la direction étant désignée par N-S. Pour la compensation thermique de la variation du flux magnétique, est fixée une plaque 5 en un matériau thermomagnétique sur l'aimant permanent 1. L'élément mobile 3 de l'appareil de mesure est fixé sur un axe 6 monté dans des palans 7. La direction du flux magnétique est indiquée en pointillés et par les flèches. L'aimant permanent 1 (Fig. 2) est rectangulaire. La forme de l'autre aimant (non visible sur la Fig. 2) est de forme identique. On peut utiliser un mode de réalisation dans lequel l'aimant permanent 1 (Fig. 3 et 4) est en forme de segment. Cette forme résulte de celle de l'élément mobile 3 de l'appareil de mesure qui dans ce cas est un tambour peu profond. La forme des aimants 1 et 2 assure que la direction de leur alimen tation soit parallèle à la partie de la surface du tambour se trouvant dans l'entrefer. Sur la Fig. 4 la direction de l'aimantation est désignée par N-S et la di rection du flux magnétique est indiquée par les lignes en pointillé et par des flèches. Selon un autre mode de réalisation du frein-amortisseur, utilisable lorsque l'élément mobile 3 (Fig. 5 et 6) de l'appareil de mesure exécuté sous la forme d'un tambour profond, les aimants permanents 1 et 2 ont une aimantation rectiligne. Grâce à cette forme des aimants 1 et 2 la direction de leur aimantation est parallèle à la partie de la surface du tambour se trouvant dans l'entrefer. L'aimantation est désignée par N-S, tandis que la direction du flux magnétique est indiquée par les lignes en pointillé avec des flèches. Dans ce cas, le profil des aimants 1 et 2 (Fig. 6) épouse la forme de la surface du tambour. Le flux magnétique sort en un endroit quelconque des aimants permanents 1 et 2, traverse deux fois l'élément mobile 3 et crée ainsi un couple de freinage ce qui assure une diminution de l'encombrement et une réduction de la consommation de la matière magnétique. Pendant le mouvement de l'élément mobile 3 dans le champ magnétique des aimants permanents 1 et 2 une force électromotrice est engendre conformément à la loi de l'induction electroma- gnétique dans le corps de l'élément mobile 3 et cette force induit dans celui-ci des courants électriques ou courants de Foucault. Conformément à la loi de Biot-Savart-Laplace i. une forme électrodynamique est induite par l'interaction du courant électrique et du champ magnétique des aimants permanents 1 et 2, et cette force produit un couple de freinage mécanique. En partant du fait que la valeur des courants induits est proportionnelle à la vitesse du mouvement de l'élément mobile 3 et que la valeur du champ magnétique créez par les aimants 1 et 2 est constante, le couple de freinage mécanique est proportionnel à la vitesse du mouvement de l'élément mobile 3 et inverse par rapport au couple qui a provoqué le mouvement de l'élément mobile 3 ce qui conduit à son freinage. - REVENDICATION - Frein-amortisseur magnétique pour appareil de mesure électrique comportant deux aimants à deux pôles opposés disposés l'un audessus de l'autre avec un certain entrefer entre eux dans lequel est disposée une partie de l'élément mobile de l'appareil de mesure électrique, caractérisé en ce que les aimants permanents sont disposés de manière que leur vecteur d'alimentation soit parallèle à la partie de la surface de I'élément mobile se trouvant dans l'entrefer.