Brevet FR2596194A1 — publié le 19870925

L'invention concerne un procédé pour le calibrage automatique d'aimants permanents, ou de systèmes comprenant des aimants permanents et des pièces polaires en fer doux, c'est-à-dire pour l'ajustement de leur point de travail sur une valeur présélectionnée sur la courbe de démagnétisation dans le deuxième quadrant de la courbe d'hystérésis. Il est connu d'effectuer cet ajustement du point de travail, appelé également "égalisation", par application d'un champ magnétique alternant qui est initialement croissant, jusqu'à ce que 10 t'aimant à ajuster présente le point de travail désiré. Ceci est contrôlé en permanence par la mesure de son intensité de champ ou, de son flux magnétique. Si la valeur désirée est atteinte, on laisse s'évanouir le champ alternant. Ce procédé connu n'est pas applicable, ou seulement avec 15 des moyens importants, s'il s'agit d'aimants de forte intensité de champ coercitif, par exemple d'aimants en composés de terres rarescobalt, ferrites de baryum et autres matériaux semblables. La forte intensité du champ démagnétisant nécessaire à L'ajustement peut seulement être atteinte avec une haute densité de courant, ce qui est lié à un échauffement important des bobines génératrices de champ, puisque le courant doit circuler pendant toute l'opération. Un autre procédé connu travaille avec des impulsions-de champ démagnétisant, dont l'intensité est accrue continûment jusqu'à ce que le point de travail désiré soit atteint (demande de brevet 25 allemand publiée 33.12.751.4). Les impulsions n'étant que de courte durée, l'échauffement des bobines est nettement plus faible. Ce procédé a cependant l'inconvénient que lorsque l'intensité des impulsions est accrue par des pas importants, on obtient seulement un ajustement grossier, ou alors, lorsque cette intensité est accrue 30 par de petits pas, il faut un grand nombre de pas, ce qui demande beaucoup de temps, bien que l'on obtienne dans ce cas un ajustement plus fin. L'invention évite ces inconvénients des procédés connus. Elle permet l'ajustement d'aimants permanents dans un temps aussi 35 court que possible. Selon l'invention, un procédé pour l'ajustement automatique du point de travail d'aimants permanents sur une valeur déterminée, au moyen d'impulsions de démagnétisation successives, est caractérisé en ce que l'on redétermine de façon répétée l'inten5 sité de l'impulsion à appliquer d'après la relation entre le point de travail atteint et le point de travail désiré. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - on fixe les intensités des impulsions à appliquer suivant la série C(1 + 1/2n); - on applique une première impulsion de démagnétisation J0 qui fait passer le point de travail au-delà du point de travail désiré, une impulsion suivante J1 ayant l'intensité (1 - 1/2) x J0 = 1/2 x Jo et des impulsions Jn consécutives ayant l'intensité (1 + 1/2n) x Jn-; - n-1 - on augmente l'intensité de l'impulsion à appliquer lorsque le point de travail désiré n'est pas encore atteint; - on diminue l'intensité de l'impulsion à appliquer et) au cas o l'impulsion précédente était trop forte, de sorte que le point de travail désiré a été dépassé, on applique une impulsion d'aimantation, jusqu'à la saturation de l'aimant, avant d'appliquer une nouvelle impulsion de démagnétisation. L'invention apporte également un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui sera décrit plus en détail dans ce qui va suivre. Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après plus en détail en référence à une courbe d'hystérésis B(H) représentée sur la figure 1. D'après le graphique de.La figure 1, la saturation magnétique est obtenue avec l'intensité de champ H; la ligne A s représente la droite de travail, sur laquelle se trouve le point 30 de travail désiré Bco; les impulsions successives produisent une démagnétisation, sur la courbe d'hystérésis extérieure, jusqu'à 0,1, 2 et 3. Les intensités d'impulsions correspondantes sont respectivement égales à Jo, 1/2 x Jo, 3/4 x J0 et 5/8 x Jo'. Selon l'invention, on fixe les intensités des impulsions 35 suivant la série (1 + 1/2n), de sorte que la première impulsion démagnétisante (n = 0) possède au moins l'intensité Jo de l'impulsion 2596 1 94 nécessaire à la démagnétisation complète, l'impulsion suivante possède l'intensité J1 = C1 - 1/2) x Jo et les impulsions consécutives, au cas o le point de travail désiré n'a pas encore été atteint, possèdent l'intensité J2 = (1 + 1/4) x J1 ou aLors, au cas o le point de travail désiré a été dépassé, l'intensité J2' = (1 - 1/4) J Dans le dernier cas, avant d'appliquer l'impulsion de démagnétisation J2', on produit d'abord la réaimantation jusqu'à saturation. L'impulsion suivante J2 possède alors l'intensité (1 + 1/8) x J2 ou (1 - 1/8) x J2' suivant le point de travail atteint. La nième impulsion doit avoir l'intensité J = (l + 1/2n) x J n x n-1 Chaque impulsion peut être suivie, de façon connue, par une décharge oscillante qui stabilise le point de travail atteint. Une telle décharge est indiquée en C. 15 Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut utiliser une commande programmable pour la charge du condensateur du dispositif d'aimantation par impulsions à des échelons de tension U adéquats, de manière que l'on obtienne des impulsions J de déman n gnétisation d'intensités correspondantes. D'après le procédé et avec l'appareil selon l'invention, l'ajustement d'un aimant permanent sur un point de travail quelconque de sa courbe de démagnétisation, au moyen d'impulsions de démagnétisation, peut être effectué rapidement et avec une grande précision. Pour un ajustement avec une précision de + I %, il faut tout au plus 25 7 impulsions puisque 1/27 La figure 2 représenté un appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cet appareil comporte: 1 Une culasse d'aimantation en U, de préférence en fer feuilleté; 2 Des bobines génératrices de champ, disposées sur les branches 30 de la culasse en U près de l'entrefer; 3 Un dispositif d'aimantation par impulsions qui est connecté aux bobines 2 et est constitué d'une batterie de condensateurs qui sont déchargés dans les bobines 2 à travers un interrupteur pour hautes intensités; 4 L'aimant permanent à calibrer ou à ajuster; Une bobine entourant cet aimant permanent et servant à la mesure de son flux; 6 un fluxmètre pour ce flux magnétique; et 7 un calculateur qui, à partir de la relation entre les valeurs déterminées du flux et la valeur désirée, calcule chaque fois l'intensité de l'impulsion suivante et commande le dispositif d'aimantation par impulsions en conséquence. La mesure des valeurs d'aimantation obtenues peut s'effectuer également selon d'autres procédés et avec d'autres capteurs connus, par exemple au moyen de sondes de Hall, au moyen d'appareils pour mesurer la vitesse de rotation, par des détecteurs photo10 sensibles, en vue de l'obtention d'une déviation d'aiguille, et ainsi de suite. 2596 1 9 4 REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'ajustement automatique du point de travail d'aimants permanents sur une valeur déterminée, au moyen d'impulsions de démagnétisation successives, caractérisé en ce que l'on redétermine de façon répétée l'intensité de l'impulsion à appliquer d'après la relation entre le point de travail atteint et le point de travail désiré. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fixe les intensité des impulsions suivant la série (1 + 1/2n). 3. Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que l'on applique une première impulsion de démagnétisation J0 qui fait passer le point de travail au-delà du point de travail désiré, une impulsion suivante J1 ayant l'intensité (1 - 1/2) x JO = 1/2 x Jo et des impulsions Jn consécutives ayant l'intensité (1 + 1/2n) x Jn-l 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on augmente l'intensité de l'impulsion à appliquer lorsque le point de travail désiré n'est pas encore atteint. 5. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on diminue l'intensité de l'impulsion à appliquer et, au cas o l'impulsion précédente était trop forte, de sorte que le point de travail désiré a été dépassé, on applique une impulsion d'aimantation, jusqu'à la saturation de l'aimant, avant d'appliquer 25 une nouvelle impulsion de démagnétisation. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque impulsion de démagnétisation est suivie d'une décharge oscillante. 7. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une 30 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une culasse d'aimantation (1) en U, de préférence en fer feuilleté, des bobines génératrices de champ (2) disposées sur les branches de la culasse en U près de l'entrefer, un dispositif d'aimantation par impulsions (3) qui est connecté aux bobines (2) et est constitué d'une batterie de condensateurs qui sont déchargés à travers un interrupteur pour courants de haute intensité dans les bobines (2), 2 596 1 94 une bobine (5) qui entoure l'aimant permanent (4) à ajuster, placé dans l'entrefer de la culasse en U, bobine qui est destinée à la mesure du flux de l'aimant permanent, un fluxmètre (6) pour ce flux et un calculateur (7) qui calcule l'intensité de l'impulsion sui5 vante à appliquer en fonction de la relation entre les valeurs mesurées du flux et la valeur désirée et qui commande le dispositif d'aimantation par impulsions (3) en conséquence, ce calculateur pouvant être combiné avec une commande programmable pour la charge de la batterie de condensateurs du dispositif d'aimantation (3) 10 à des échelons de tension adéquats.