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" machine à courant alternatif compensée "
On connaît plusieurs machines à courant alternatif, en particulier, de soi-disant moteurs en dé rivât ion mono ou polyphasés, qui dans le but de la com- pensation des phases sont encore pourvus d'un enroale- ment de commutation et on en connaît notamment qui, en se basant sur Heyland, comportent un enroulement de commutation se troavant dans la partie secondaire de la machine et qui est alimenté, soit par l'enroulement d'excitation exempt de commutateur et disposé dans la partie primaire, ou par 1 'enroulement secondaire d'un transformateur branché sur le réseau.
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On connaît également des machines de l'espèce, dans lesquelles l'enroulement de commutation se trouve dans la par- tie primaire et fourni lui-même l'excitation. Dans les ma- chines de l'espèce mentionnée en premier lieu, la vitesse relative entre le champ tournant et l'enroulement de commu- tation est très faible, de sorte que la commutationre pré- sente pas de difficultés notables. Il n'en est pas de même dans les machinesde la seconde espèce ci-dessus mentionnée auquelles la présente invention se rapporte et dans lesquel- les le champ tournant se déplace par rapport à l'enroulement de commutation avec toute sa vitesse.
Etant donné que le flux efficace ne peut - comme il est préférable pour cons- tituer l'enroulement de commutation - être choisi à volonté, parce qu'il est déjà donné d'avance par d'autres considéra- tions, il se fait que dans de tels cas il est très difficile d'établir entre deux balais de collecteur une tension aussi faible que celle employée pour l'excitation de la machine et de plus, de maintenir la tension entre deux lamelles de commutation, dans les limites pour lesquelles la machine fonctionne sans étincelles.
On a déjà proposé différents moyens pour arriver à la solution de ce problème.
Dans le but d'éviter les difficultés ci-dessus rappellées la présente invention amène une autre solution qui consiste en ce que l'on choisie comme enroulement de commutation un en- roulement ouvert, qui comme tel, peut être exécuté dans la forme d'un enroulement en anneau ou en tambour. La solution apportée par l'invention présente de notables avantages, par .' rapports à d'autres, parmi lesquelles on peut rappeler en particulier le moyen d'une grande réduction dans la gradation Cette dernière se résoud en un minimum de tension que l'on obtient avec une dépense de cuivre relativement grande.
Par rapport à ce moyen, l'invention permet, pour une même perte, d'exécuter l'enroulement de collecteur avec un poids de cui- vre beaucoup moindre ou bien, de réduire les pertes de l'en- roulement de collecteur à une fraction, avec une dépense de
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cuivre égale. La valeur de la f.e.m. de commutateur dispo- nible, peut-être variée à volonté par le choix correspondant du nombre de spires. Dans l'enroulement en tambour, une plus ample variation est possible par la réduction de la gradation.
La fig. 1. montre un exemple d'exécution selon l'inven- tion et représente le shéma d'une machine bipolaire avec en- roulement ouvert. L'enroulement y est dessiné comme enroule- ment en anneau, mais il est évident que, comme déjà mention- né ci-dessus, il peut être également exécuté comme enroule- ment en tambour, une plus ample variation de la f.e.m. dis- ponible pouvant alors, comme déjà rappelé, être obtenue en réduisant la graduation a indique l'enroulement de commuta- tion, 0 son point de composition et c l'enroulement secon- @ daire ouvert de machine, à laquelle sont relies d'une part, les trois balais B1, b2, b3, décalés de 120 frottant sur le collecteur et, d'autre part, le rhéostat de démarrage e..
Si l'on veut mieux utiliser l'induit, deux possibilités se pré- sentent à cet effet; Ou bien, on choisie soit des balais plus large, qui recouvrent un plus grand nombre de lamelles en réalisant encore l'avantage que, eu égard à la grandeur et à la, largeur des balais, la longueur du collecteur et conséquemment la longueur totale de la machine sont diminuées ou bien, on augmente le nombre de phases des balais sur le commutateur, comme le montre la fig. 2.
L'usage de l'enroulement ouvert, dans le but d'obtenir une diminution de la tension aux lamelles (indépendamment de la tension de commutation pouvant se produire) est ce- pendant lié à une condition, qui résulte du rapport entre la tension à l'élément d'enroulement et la tension des lamel- les. Si E est la tension aux bornes résultantes, 0 l'angle de phase invariable du système, e la tension à l'angle de phase (ou tension à l'élément d'enroulement), on a, pour un couplage composé ouvert, la relation E = 2e. sin 2.
Etant donné, que dans le présent cas, e est la tension à l'élément d'enroulement et E la tension aux lamelles, il en résulte, que l'on n'obtient une tension aux lamelles, que lorsque l'on
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utilise un enroulement avec plus de six éléments d' enroulement!
Car dans l'exécution à six phases, la tension aux lamelles se rait encore toujours égale à la tension d'éléments De cette considération suivant laquelle le nombre d'éléments d'enrou- lement est choisi aussi élevé que possible, pour diminuer la tension aux lamelles, résulte encore selon l'invention d'idée de réaliser un enroulement ouvert, que l'on pourrait plutôt désigner sous le nom de "cage ouverte".
Comme le montre à titre d'exemple la forme d'exécution de la fig. 3, l'enroulement est exécuté avec une barre S pour chaque élé- ment, qui est reliée d'une part à une lamelle L du collec- teur K et d'autre part à un anneau de court-circuitage commun à toutes les barres. Une coupe de rainures selon cette for- me d'exécution est montrée, à titre d'exemple par la fig. 4.
Dans cette figure, S indique de nouveau la barre de l'en- roulement de commutation, tandis que les deux autres con- ducteurs disposés dans la rainure appartiennent à l'enrou- lement primaire de la machine. La barre S ne se trouve pas au fond de la rainure, mais bien, dans la partie supérieure de la rainure. Afin de pouvoir la disposer autant que pos- sible vers le haut, elle est de préférence constituée de telle façon, qu'elle réalise en outre la fermeture de la rainure. Par cette disposition de la barre dans la partie supérieure de la rainure, la tension de commutation, si importante pour la commutation, est réduite à un minimum.
L'enroulement de commutation peut également être exécuté de telle façon, que le nombre de lamelles du commutateur soit double ou multiple de celui des rainures du rotor. Une exé- cution de ce genre est représentée, dans la fig. 5. Les con- ducteurs de l'enroulement de commutateur sont disposés pour la moitié dans la partie supérieure de la rainure et, pour l'autre moitié dans la partie supérieure de la dent. Par l'augmentation des barres S, comme déjà rappelé, on diminue la tension entre deux lamelles de collecteur, ce qui importe pour obtenir un fonctionnement de la machine exempt d'étin- celles. Dans les cas de dissymétries, qui peuvent se présenter dans l'emploi de nombres différents d'éléments d'enroulement
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et de balais, l'enroulement peut être pourvu de façon con- nue de connexions d'égalisation.
L'exécution extrêmement simple de l'enroulement de commutateur donne la garantie d'une sécurité parfaite de fonctionnement et présente la possibilité de diminuer de beaucoup la tension des lamelles. Des réparations éventu- elles à l'enroulement de commutateur peuvent être exécutées sans peine, parce que 'toutes les parties sont accessibles et que chaque barre est aisément échangeable.' -
L'augmentation de la sécurité de fonctionnement de machine, composée, est d'une importance toute particulière, lorsqu'il s'agit de la commande de très grandes puissances.
Alors que jusqu'à présent il y avait bien des motifs qui s'opposaient à pourvoir des machines de plusieurs centai- nes ou de milliers de kilowatts, d'un enroulement de com- pensation intérieur, l'invention indique la voie dans la- quelle de telles machines peuvent être exécutées simple- ment et avec la sécurité de fonctionnement voulue. C'est précisément pour des machines de grande puissance que l'exécution de l'enroulement de compenâation indiqué est particulièrement appropriée, parce que dans ce cas la ten- sion induite dans une seule barre est suffisament grande, pour fournir une tension de compensation suffisamment grande au commutateur.
REVENDICATIONS.
1. Machine compensée pour courant alternatif mono- ou polyphasé comportant un enroulement de commutation des- tiné à produire l'excitation, caractérisée par ce que l'en- roulement de commutateur est exécuté comme enroulement
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ouvert sans lamelles mt:es. (-titÍ\1..cle.