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REVENDICATIONS
1. Dispositif générateur de courant monophasé comprenant un stator et un rotor munis chacun de plusieurs pôles, caractérisé en ce que le nombre de pôles du stator est différent du nombre de pôles du rotor.
2. Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend un inducteur dont les pôles sont à aimantation permanente, les pôles de l'induit et de l'inducteur étant disposés de façon telle que, lorsqu'un pôle de l'induit est en face d'un pôle de l'inducteur, un autre pôle de l'induit soit disposé entre deux pôles de l'inducteur, I'espacement entre deux pôles consécutifs de l'inducteur étant sensiblement égal à la largeur d'un pôle de l'induit prise dans le sens de déplacement relatif entre l'induit et l'inducteur.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'induit est constitué par le stator et est disposé à l'intérieur du rotor, ce dernier présentant une forme cylindrique et étant monté pivotant autour du stator.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la stator et le rotor sont reliés par un ressort à barillet, le rotor présentant des moyens de retenue de sa rotation sous l'effet dudit ressort, ces moyens de retenue étant agencés de manière à pouvoir être amenés dans une position de déverrouillage.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rotor est constitué en matière ferromagnétique susceptible de conserver une aimantation permanente, ce rotor étant en forme de cylindre évidé dont une extrémité est fermée par un flasque, ce dernier portant un palier pour un pivot solidaire du stator.
6. Dispositif selon la revendication 5, destiné à être monté dans un projectile, I'axe de rotation du générateur étant parallèle à celui du projectile, caractérisé en ce que le rotor est monté pivotant avec un jeu axial destiné à permettre au flasque du rotor d'entrer en contact avec une pièce d'appui prévue sur le projectile lors du départ du coup afin d'empêcher temporairement la rotation du rotor.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rotor présente un trou dans lequel est engagée une tige de verrouillage disposée parallèlement a l'axe du rotor et destinée à se déplacer axialement par inertie lors du départ du coup pour dégager ledit trou.
L'invention concerne un dispositif générateur de courant monophasé tel que défini dans le préambule de la revendication 1.
On connaît des dispositifs générateurs de courant monophasé comprenant un induit bobiné et un aimant de champ, ces deux parties du générateur étant disposées l'une dans l'autre et pouvant tourner l'une par rapport à l'autre sous l'action d'un ressort, le dispositif générateur étant destiné à être monté dans un projectile.
Ces dispositifs générateurs présentent généralement des dimensions et un poids relativement élevés pour une puissance donnée fournie par le dispositif.
L'invention a pour but de fournir un dispositif générateur de petites dimensions, plus particulièrement destiné à fournir pendant un court laps de temps une tension élevée destinée, par exemple, à charger un condensateur constituant une source d'alimentation pour une amorce électrique prévue dans un projectile.
A cet effet, le dispositif générateur de courant selon l'invention est caractérisé en ce que le nombre de pôles du stator est différent du nombre de pôles du rotor.
Avantageusement, le dispositif générateur peut comprendre un inducteur dont les pôles sont à aimantation permanente, les pôles de l'induit et l'inducteur étant disposés de façon telle que, lorsqu'un pôle de l'induit est en face d'un pôle de l'inducteur, un autre pôle de l'induit soit disposé entre deux pôles de l'inducteur, I'espacement entre deux pôles consécutifs de l'inducteur étant sensiblement égal à la largeur d'un pôle de l'induit prise dans le sens de déplacement relatif entre l'induit et l'inducteur.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe axiale de cette forme d'exécution.
Les fig. 2 et 3 sont des coupes de la fig. 1 selon les lignes II-II et
III-III.
Le générateur illustré à la fig. 1 est monté sur un téton fixe 1 portant un stator 2 à quatre pôles. Chaque pôle est entouré par un enroulement 3, les quatre enroulements étant reliés entre eux en série et aboutissant à des bornes non représentées au dessin.
Le téton 1 sert de pivot au rotor qui est en forme de cylindre évidé dont une extrémité est fermée par un fiasque 4 portant des aimants permanents 5, cet ensemble étant retenu dans un manchon 6 en matière ferromagnétique. Ce manchon 6 est forcé dans une portée circulaire 7 d'une pièce 8 qui constitue une cage pour un ressort à barillet 9. Une extrémité de ce ressort 9 est fixée au téton 1, tandis que son autre extrémité est fixée à la pièce 8.
Le rotor présente un trou 10 dans lequel est engagée une tige 11 dont l'axe est parallèle à celui du projectile dans lequel le générateur doit être monté. Cette tige 11 coulisse librement dans un alésage 12 d'une pièce 13. Le générateur est lui-même monté dans le projectile de façon que son axe de rotation soit parallèle à l'axe du projectile, ou même confondu avec ce dernier axe.
La pièce 13 porte une rondelle élastique conique 14 qui constitue une surface d'appui pour la face arrière du flasque 4, face qui est tournée vers l'arrière du projectile.
Lors du départ du coup, la tige 11 se déplace par inertie vers la droite, en référence à la fig. 1, et dégage le trou 10 pour déverrouiller le rotor. Toutefois, pendant cette accélération initiale et grâce au jeu axial du rotor sur le téton 1, le rotor se déplace également vers la droite et vient s'appuyer contre la rondelle conique 14 qui constitue pour ce dernier une surface d'appui. Le frottement résultant de cet appui suffisant pour empêcher toute rotation du rotor sous l'action du ressort 9. On obtient ainsi de façon simple une sécurité de bouche puisque le générateur ne peut pas fournir l'énergie nécessaire à la mise à feu du projectile tant que celui-ci n'a pas quitté l'âme de l'arme.
Il y a lieu de remarquer que les rondelles coniques constituent en fait un ressort relativement rigide. Ainsi, la rondelle 14 se déforme pendant l'accélération initiale du projectile sous la pression exercée sur elle par le rotor. Dès que l'accélération initiale cesse, la rondelle reprend sa position et relâche élastiquement le rotor vers l'avant, de sorte que celui-ci se trouve dans une position lui permettant de tourner sur le téton 1 pratiquement sans frottement.
En référence à la fig. 2, on constate que la largeur des pôles de l'induit, prise dans le sens du déplacement relatif entre l'induit et l'inducteur, est sensiblement égale ou très légèrement supérieure à l'espace entre deux pôles formés par les aimants 5 du rotor. De plus, le nombre des pôles du stator est différent de celui du rotor, ces pôles étant disposés de façon que, lorsqu'un pôle du rotor est en face d'un pôle du stator, un autre pôle du stator est disposé entre deux pôles du rotor. Il résulte de cette disposition que, lors de la rotation du générateur, I'inversion du flux magnétique dans le pôle du stator qui se trouve entre deux pôles du rotor se fait très rapidement et pour un faible angle de rotation relatif entre le rotor et le stator.
Cette variation brusque du flux magnétique permet d'obtenir des tensions induites très élevées, ce qui est avantageux lorsqu'on désire obtenir une charge électrique suffisante dans un projectile avec un dispositif générateur de très petites dimensions.
Bien entendu, on peut prévoir de nombreuses modifications du dispositif générateur décrit. En particulier, le rotor pourrait être constitué en une seule pièce en forme de cloche en matière magnétique à forte aimantation rémanente, par exemple en ferrite ou encore en aimant à terres rares. Dans ce cas, les pôles du rotor ne sont pas visibles à l'oeil nu, mais définis uniquement par l'aimantation imprimée à la jupe de la cloche formant le rotor.
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CLAIMS
1. Single-phase current generator device comprising a stator and a rotor each provided with several poles, characterized in that the number of poles of the stator is different from the number of poles of the rotor.
2. Device according to claim I, characterized in that it comprises an inductor whose poles are with permanent magnetization, the poles of the armature and of the inductor being arranged in such a way that, when a pole of the armature is opposite a pole of the inductor, another pole of the armature is disposed between two poles of the inductor, the spacing between two consecutive poles of the inductor being substantially equal to the width of a armature pole taken in the relative direction of movement between the armature and the inductor.
3. Device according to claim 2, characterized in that the armature is constituted by the stator and is arranged inside the rotor, the latter having a cylindrical shape and being pivotally mounted around the stator.
4. Device according to claim 3, characterized in that the stator and the rotor are connected by a barrel spring, the rotor having means for retaining its rotation under the effect of said spring, these retaining means being arranged so to be able to be brought into an unlocked position.
5. Device according to claim 4, characterized in that the rotor is made of ferromagnetic material capable of retaining permanent magnetization, this rotor being in the form of a hollow cylinder, one end of which is closed by a flange, the latter carrying a bearing for a pivot integral with the stator.
6. Device according to claim 5, intended to be mounted in a projectile, the axis of rotation of the generator being parallel to that of the projectile, characterized in that the rotor is pivotally mounted with an axial clearance intended to allow the flange of the rotor to come into contact with a support piece provided on the projectile at the start of the shot in order to temporarily prevent rotation of the rotor.
7. Device according to claim 6, characterized in that the rotor has a hole in which is engaged a locking rod arranged parallel to the axis of the rotor and intended to move axially by inertia during the start of the blow to release said hole .
The invention relates to a single-phase current generating device as defined in the preamble of claim 1.
Single-phase current generating devices are known comprising a wound armature and a field magnet, these two parts of the generator being arranged one inside the other and being able to rotate relative to each other under the action of a spring, the generator device being intended to be mounted in a projectile.
These generating devices generally have relatively high dimensions and weight for a given power supplied by the device.
The object of the invention is to provide a generator device of small dimensions, more particularly intended to supply for a short period of time a high voltage intended, for example, to charge a capacitor constituting a power source for an electrical primer provided in a projectile.
To this end, the current generating device according to the invention is characterized in that the number of poles of the stator is different from the number of poles of the rotor.
Advantageously, the generator device can comprise an inductor whose poles are permanently magnetized, the poles of the armature and the inductor being arranged in such a way that, when a pole of the armature is opposite a pole of the inductor, another pole of the armature is arranged between two poles of the inductor, the spacing between two consecutive poles of the inductor being substantially equal to the width of one pole of the armature taken in the direction relative displacement between the armature and the inductor.
The attached drawing shows, schematically and by way of example, an embodiment of the device which is the subject of the invention.
Fig. 1 is an axial section of this embodiment.
Figs. 2 and 3 are sections of FIG. 1 along lines II-II and
III-III.
The generator illustrated in fig. 1 is mounted on a fixed stud 1 carrying a stator 2 with four poles. Each pole is surrounded by a winding 3, the four windings being connected together in series and leading to terminals not shown in the drawing.
The stud 1 serves as a pivot for the rotor which is in the form of a hollow cylinder, one end of which is closed by a flange 4 carrying permanent magnets 5, this assembly being retained in a sleeve 6 made of ferromagnetic material. This sleeve 6 is forced into a circular surface 7 of a part 8 which constitutes a cage for a barrel spring 9. One end of this spring 9 is fixed to the stud 1, while its other end is fixed to the part 8.
The rotor has a hole 10 in which is engaged a rod 11 whose axis is parallel to that of the projectile in which the generator is to be mounted. This rod 11 slides freely in a bore 12 of a part 13. The generator is itself mounted in the projectile so that its axis of rotation is parallel to the axis of the projectile, or even coincides with this latter axis.
The part 13 carries a conical elastic washer 14 which constitutes a bearing surface for the rear face of the flange 4, which face is turned towards the rear of the projectile.
When the shot starts, the rod 11 moves by inertia to the right, with reference to FIG. 1, and releases the hole 10 to unlock the rotor. However, during this initial acceleration and thanks to the axial play of the rotor on the stud 1, the rotor also moves to the right and comes to bear against the conical washer 14 which constitutes for the latter a bearing surface. The friction resulting from this sufficient support to prevent any rotation of the rotor under the action of the spring 9. One thus obtains in a simple way a safety of mouth since the generator cannot supply the energy necessary for the firing of the projectile so much that it has not left the soul of the weapon.
It should be noted that the conical washers in fact constitute a relatively rigid spring. Thus, the washer 14 is deformed during the initial acceleration of the projectile under the pressure exerted on it by the rotor. As soon as the initial acceleration stops, the washer returns to its position and elastically releases the rotor forward, so that the latter is in a position allowing it to turn on the stud 1 practically without friction.
With reference to fig. 2, it can be seen that the width of the poles of the armature, taken in the direction of the relative displacement between the armature and the inductor, is substantially equal or very slightly greater than the space between two poles formed by the magnets 5 of the rotor. In addition, the number of poles of the stator is different from that of the rotor, these poles being arranged so that, when a pole of the rotor is opposite a pole of the stator, another pole of the stator is disposed between two poles rotor. It follows from this arrangement that, during the rotation of the generator, the inversion of the magnetic flux in the pole of the stator which is between two poles of the rotor occurs very quickly and for a small relative angle of rotation between the rotor and the stator.
This sudden variation in the magnetic flux makes it possible to obtain very high induced voltages, which is advantageous when it is desired to obtain a sufficient electric charge in a projectile with a generator device of very small dimensions.
Of course, many modifications to the generator device described can be provided. In particular, the rotor could be made in a single piece in the shape of a bell made of magnetic material with strong remanent magnetization, for example made of ferrite or else a rare earth magnet. In this case, the rotor poles are not visible to the naked eye, but defined only by the magnetization printed on the skirt of the bell forming the rotor.