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" Génératrice électrique à vitesse variable "
Une génératrice électrique destinée à coopérer avec une 'batterie d'accumulateurs doit, si on veut éviter l'emploi d'une machine additionnelle ou un changement des connections de la batterie,être capable de fournir simultanément deux tensions, correspondant aux tensions de charge et de décharge de la bat- terie. Plusieurs dispositifs ont été proposés pour ce but, à titre d'exemple l'arrangement de deux jeux de balais au moins, qui coopèrent avec des zones de l'induit de largeurs différentes.
D'après la présente invention,qui utilise ce principe,le jeu de balais qui correspond à la tension de décharge est aussi
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employé pour court-circuiter, d'après un principe également con- nu en soi et servant à produire une tension constante,indépen- dante de la vitesse,certains conducteurs de l'induit et pour créer de cette façon le champ magnétique principal de la machi - ne. a distribution des arcs polaires sur la périphérie de l'induit est préférablement telle que cette périphérie soit divisée en des zones de basse réluctance (résistance magnétique) pour la génération de la tension et des zones de haute réluo- tance pour la commutation.
Deux formes d'exécution de l'objet de l'invention sont représentées à titre d'exemple,au dessin annexé.
La fig. 1 est un schéma des connexions électriques d'une forme d'exécution.
La fig. 2 montre le noyau magnétique de la machine , et la fig. 3 un diagramme du champ magnét i que .
La fig. 4 est un schéma des connexions électriques de l'au- tre forme d'exécution.
Dans la fig. 1, le flux primaire de la machine est engen- dré, à titre d'exemple ,par deux enroulements agissant à l'en- contre l'un de l'autre. L'un des enroulements désigné par 1 est traversé par un courant presque constant qui est obtenu de la batterie par l'intermédiaire d'une résistance de fil de fer 3.
L'autre enroulement 4 est alimenté de la façon spécifiée ci-des- sous. Les balais 5 qui servent à produire le ehamp principal, sont au nombre de quatre (dans un arrangement bipolaire) et court -cirouités en paires dans la direction de l'axe dudit champ, mais servent aussi à produire,entre les paires oourt-circuitées en soi , la tension de service de la machine. Pour cette raison, il est nécessaire qu'ils soient placés entre les deux zones neutres ; dans les dernières , au contraire, on trouve deux balais 6 qui fournissent la tension de charge de la batterie.
Cette tension est donc supérieure à la tension de service dans
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une proportion qui dépend dé la distance entre les balais et de la distribution du champ sur la périphérie de l'induit.
La fige2 montre un arrangement appropriédu noyau magnéti que dans une machine bipolaire* contrairement à ce qui se pro- duit d'ordinaire dans les machines du type de celles où le flux principal est engendré dans l'induit par des balais court- circuités, des pôles spéciaux 7 sont arrangés pour ce flux. Le flux auxiliaire a des pôles 8 ,comme à l'ordinaire.
La fig. 3 montre la configuration d'une demi-onde du champ, comptée de centre à centre des pôles auxiliaires. La force ma- gnéto-motrice produite par les conducteurs court-circuités de l'induit présente l'aspect figuré par la courbe pointillée, tandis que le champ modifié par les variations de la réluctance, est représenté par la courbe en traits pleins. La tension entre les balais 6 correspond donc à toute la surface hachurée et la tension entre les paires de balais 5 à la surface rectangulaire centrale- Par un choix approprié des arcs polaires,on peut évidemment régler à valante la proportion entre les ampère-tours produisant le champ principal et les ampère-tours résultants qui agissent sur les pôles auxiliaires 8.
En plaçant les balais 5 dans les intervalles compris entre les arcs polaires,on ob- tient une bonne commutation sous ce balais. Pour améliorer la commutation sous les balais 6 qui transportent cependant un courant plus faible , on peut arranger des encoches dans des pôles auxiliaires vis-à-vis les zones de commutation.
L'enroulement 4 sur les pôles auxiliaires 8 peut être inter- calé , à titre d'exemple , entre les paires de balais 5 , ce qui donne une tension à peu près constante entre ces balais.on peut aussi placer sur ces pôles un enroulement en série 9 pour le courant de charge de la batterie et un autre enroulement en série pour le courant de service ( à travers les lampes 11) , ces enroulements étant destinés à compenser la réaction d'induit
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totalement ou en partie. Pour compenser l'influence sur les résistances,des variations de température, on peut préférable- ment relier en parallèle avec l'enroulement l,une résistance
12 et en série avec l'enroulement 4 ,une résistance 13 ayant un coefficient de température bas ou négatif.
Quand la résistance de l'enroulement 1 augmente par éohauf- fement , le courant y est réduit ,étant donné que la résistance
3 maintient le courant total constant et que la résistance
12 est relativement constante. En choisissant les résistances
12 et 13 d'une façon appropriée, on peut atteindre le résultat que cette réduction du courant dans l'enroulement 1 devienne proportionnelle à l'inévitable réduction du courant dans l'en- roulement 4 causée par l'échauffement, et ainsi la tension aux lampes peut être maintenue à peu près constante.Dans certains cas, il peut être recommandable de faire cette compensation seulement partielle.
Le courant à travers la batterie peut être limité ,d'une façon connue et soi , par une résistance qui l'adapte mieux à l'état de charge de la batterie.
Dans la fig. 4 les balais 5 , 6 , les lampes 11 et la bat- terie 2 sont arrangés de la même façon que dans la fig. 1. Les enroulements qui produisent le champ auxiliaire sont,au contraire. arrangés d'une façon différente. L'enroulement 16 d'excitation positive est simplement intercalé entre une borne positive et une borne négative de la machine, à titre d'exemple,entre les balais positifs 5 et le balai négatif 6. L'enroulement 17 ,agis- sant en sens opposé du premier, est connecté en série aux bornes entre lesquelles la tension doit rester constante et en opposi- tion avec une petite batterie 18. Cette batterie est constamment chargée ( ou plutôt surchargée) et présente par cette raison une tension très sensiblement constante.
On a trouvé que les batte- ries en général et surtout les batteries alcalines,supportent
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constamment une surcharge modérée sans aucun inconvénient, et quand il s'agit seulement d'un courant d'excitation d'une petite machine,la batterie auxiliaire peut aussi être assez. petite.
Cet arrangement de la machine présente l'avantage que l'é- nergie totale d'excitation est très réduite par rapport à l'arrangement représenté à la fig.l.