BE391172A - - Google Patents

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BE391172A
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02Machines with one stator and two or more rotors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  MEMOIRE DESCRIPTIF "Moteur bipolaire double pour traction à flux unique   ".   



   La présente invention, système Gaston Henacque a pour objet un moteur à courant continu tonné de deux moteurs bipolaires accolée disposés de façon à réaliser un seul circuit magnétique principal à longueur réduite* Le moteur comporte ainsi deux induits et quatre pôles, réunis deux à   deux   par deux liaisons magnétiques de faible longueur formant carcasse ouverte. 



   L'avantage de cette disposition réside dans l'économie de matière servant à la fermeture du circuit magnétique, c'est-à-dire dans un faible poids de carcasse et dans l'unité du circuit magnétique. 

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   Cette disposition est principalement envisagée pour la traction électrique, à tension élevée et à grande vitesse, la désignation de la dynamo comme moteur n'excluant   @   pas l'emploi comme   génératrice'.   



    @   Dans sa forme la plus simple, le moteur comporte, comme le montre, à titre d'exemple, la figure 1 du dessin annexé, quatre   pôles   voisins deux à deux A et B', B et A', les   pôles   A et A' ayant même polarité, différente de celle des pôles B et B', les axes de symétrie des deux systèmes de pôles A et B d'une part, A' et B de l'autre étant parallèles. Les induits 0 et C' oorrespondant aux deux systèmes de p6les ont leurs axes parallèles.

   Deux liaisons magnétiques D et E relient les   ples   de nom contraire et ferment le circuit magné-   tique principal   unique qui passe par les   pôles   et les induits, le flux étant produit par les bobines a   a,'   b b' dont ces   pôles   sont munis et qui constituent des forces magnétomotrices agissant en série, la somme des forces magnétomotrices produites par a et b devant   .être   égale à la somme des forces magnétomotrioes produite$ par a' et b'. Une entretoise F rénnira les portions magnétiques D et E du   circuit   pour la réalisation mécanique du moteur.

   Cette entretoise F soumise à ses extrémités à deux forces magnétomotrices égales et opposées ne sera parcourure par aucun flux* La figure 1 montre que la proximité des pôles A et B' réduit de plus de moitié la lon- gueur du trajet du flux dans la carcasse par rapport au moteur bipolaire simple- Cette disposition est oelle du moteur sans pôles auxiliaires. 



   La figure a représente le moteur muni de deux   pôles   de commutation. Les deux pales qui sont de   môme   nom   G   et G' et   munis!   de deux bobines identiques g et ± sont dispo- 

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 sés de part et d'autre de la paroi médiane F qui,, dans oe cas, doit présenter une section suffisante pour les circuits des   ples   auxiliaires qut intéressent respectivement l'un la moitié supérieure de la paroi F, l'autre la moitié Inférieure,
La figure 3 représente le môme type de mo tour muni de quatre pôles auxiliaires. La carcasse comporte alors deux parois latérales H et J qui réunissent extérieurement les pôlos prinoipaux   et   sur lesuelles sont fixés les   pôles   K et K'.

   La section de la liaison magnétique E peut être diminuée de la section attribuée à la paroi H. Nais la longueur de la paroi H étant supérieure à celle de la paroi E, d'une part à cause de l'angle droit fait par la   carcasse,.   d'autre part à cause de la hauteur du pôle principal nécessitée par l'emploi du flux renforcé qui sera fréquent dans ce type de moteur, il en résulte que l'induction dans la partie H sera toujours Inférieure à celle de la partie E.

   On peut d'ailleurs diminuer cette induction à volonté en augmentant la réluctance de la partie H par l'emploi de trous ou de fentes formant entrefer (par exemple dans l'axe du pôle auxiliaire), de façon à empêcher une saturation nuisible, pour les   circuits   des pôles auxiliaires K et K' qui les parcourent, soit dans la moitié supérieure, soit dans la moitié inférieure suivant le sens de rotation du moteur. 



   La section de la paroi H n'étant pas imposée, on peut la   réduire. la   valeur juste nécessaire au passage du flux auxiliaire. En réduisant cette section et augmentant la réluotanoe par l'emploi des fentes L,L' dans l'axe du pôle auxiliaire, on peut oonsidérer que tout le flux principal passe par les portions magnétiques E et F de telle sorte que le moteur conserve sa caractéristique d'un circuit magnétique unique commun aux deux induits. 

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   La   section   des parois H et J pouvant être très réduite, on pourra pratiquer dans ces parois des évidements susceptibles de diminuer les fuites des masses et cornes po- laires prinoipales à la carcasse* La figure   4   représente la paroi ajoutée par des évidementait pour diminuer les fuites. 



   Les bobines inductrices aont des enroulements      série ou shunt; les bobines des deux systèmes bipolaires seront identiques et généralement branchées en série pour réaliser   Inégalité   des forces   magnétomotrioes.   



   Les Induits, à enroulements bipolaires sont identiques. 



   Ils sont reliés ensemble et tournent à la même vitesse* 
L'égalité des flux   traversant   les deux Induits, des vitesses et des nombres de conducteurs entraine l'égalité constante des forces électromotrices des deux systèmes bi- polaires- Les deux induits pourront donc, sans inconvénient, être branchés en parallèle'* Ila pourront aussi être branchés en série. Les figures 5 et 6 indiquent les deux dispositions. 



  Les polarités des balais sont celles qui donnent le même sens de rotation. 



   Le moteur du type décrit pourra donc subir un   ohangement   de couplage des induits en cours de fonctionnement, la transition se faisant suivant un procédé   convenable.   



   Dans le cas de l'excitation compound ou de l'- excitation série, à flux   renforcée   on disposera avec un seul moteur du type décrit d'un très grand nombre de régimes dif- férents économiques (sans l'emploi de résistance), le petit nombre et la disposition des   pôles   rendant d'ailleurs facile l'emploide bobines série'- divisées. 

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   Si le véhicule est équipé avec deux moteurs complets du type décrit;, le système pourra comporter les combinaisons   suivantes!   a) groupement en série de deux moteurs à induits en série (figure 7). b) groupement en série de deux moteurs à induits en parallèle (figure 8) o) groupement en parallèle de deux moteurs à induits en parallèle (figure 9). 



   Cette dernière combinaison sera évitée dans le cas de moteurs oompound. 



   Chaque groupement permettant par la variation du flux un certain nombre de marches économiques, on disposera pour assurer la marche du véhicule d'un très grand nombre de points stables du fonctionnement* 
La transmission à l'essieu du véhicule peut se faire en munissant chaque induit moteur d'un organe convenable attaquant respectivement l'essieu* La figure 10 représente une      disposition dans laquelle les deux induits sont   couples   ensem- ble par l'intermédiaire de deux roues dentées Net de même, diamètre fixées sur leurs arbres respectifs et attaquant une troisième roue 0 fixée sur un axe parallèle   à   celui des deux induits et placée symétriquement par rapport aux axes de ces derniers. 



   La figure 11 représente cet axe supplémentaire P fixé d'une part dans un palier Q appartenant au flasque com mun R des deux moteurs élémentaires et d'autre part dans un palier frontal S logé dans le carter des engrenages U. Le prolongement de l'arbre P servira à transmettre la   puissance!.   

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   Si le moteur doit   .être   à suspension dite par le nez et attaque de l'essieu par engrenages la carcasse comportera les paliers d'essieux convenables et la roue dentée de l'essieu attaquera une des roues N et N' des induits. On voit quo   la   faible valeur dos entre-axes essieu, induit permettra l'emploi de roues dentées de petit diamètre.



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  DESCRIPTION MEMORY "Double bipolar motor for single-flow traction".



   The present invention, Gaston Henacque system relates to a direct current motor made up of two contiguous bipolar motors arranged so as to produce a single main magnetic circuit of reduced length * The motor thus comprises two armatures and four poles, joined together two by two by two magnetic links of short length forming an open carcass.



   The advantage of this arrangement lies in the saving of material used for closing the magnetic circuit, that is to say in a low casing weight and in the unity of the magnetic circuit.

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   This arrangement is mainly envisaged for electric traction, at high voltage and at high speed, the designation of the dynamo as a motor not excluding use as a generator.



    @ In its simplest form, the motor comprises, as shown, by way of example, FIG. 1 of the appended drawing, four neighboring poles two by two A and B ', B and A', the poles A and A 'having the same polarity, different from that of poles B and B', the axes of symmetry of the two pole systems A and B on the one hand, A 'and B on the other being parallel. The armatures 0 and C 'corresponding to the two pole systems have their axes parallel.

   Two magnetic links D and E connect the opposite names and close the single main magnetic circuit which passes through the poles and the armatures, the flux being produced by the coils aa, 'bb' with which these poles are fitted and which constitute magnetomotor forces acting in series, the sum of the magnetomotor forces produced by a and b must be equal to the sum of the magnetomotor forces produced by a 'and b'. A spacer F rennera the magnetic portions D and E of the circuit for the mechanical realization of the motor.

   This spacer F subjected at its ends to two equal and opposite magnetomotive forces will not be traversed by any flux * Figure 1 shows that the proximity of poles A and B 'reduces by more than half the length of the flux path in the carcass compared to the single bipolar motor - This arrangement is the same as the motor without auxiliary poles.



   Figure a shows the motor provided with two switching poles. The two blades which are of the same name G and G 'and fitted! two identical coils g and ± are available

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 sés on either side of the median wall F which, in this case, must have a sufficient section for the circuits of the auxiliary ples which respectively concern the upper half of the wall F, the other the lower half ,
FIG. 3 represents the same type of mo tower provided with four auxiliary poles. The carcass then comprises two side walls H and J which externally unite the main poles and on lesuelles are fixed the poles K and K '.

   The section of the magnetic connection E can be reduced by the section attributed to the wall H. But the length of the wall H being greater than that of the wall E, on the one hand because of the right angle made by the carcass ,. on the other hand because of the height of the main pole required by the use of the reinforced flux which will be frequent in this type of motor, it follows that the induction in part H will always be less than that of part E.

   This induction can also be reduced at will by increasing the reluctance of part H by the use of holes or slots forming an air gap (for example in the axis of the auxiliary pole), so as to prevent harmful saturation, for the circuits of the auxiliary poles K and K 'which run through them, either in the upper half or in the lower half depending on the direction of rotation of the motor.



   The section of the wall H not being imposed, it can be reduced. the fair value necessary for the passage of the auxiliary flow. By reducing this section and increasing the réluotanoe by the use of the slots L, L 'in the axis of the auxiliary pole, we can oonsider that all the main flux passes through the magnetic portions E and F so that the motor retains its characteristic of a single magnetic circuit common to the two armatures.

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   As the section of the H and J walls can be very small, it is possible to make recesses in these walls likely to reduce the leakage of the main masses and polar horns to the carcass * Figure 4 represents the wall added by recesses to reduce the leaks. leaks.



   Field coils have series or shunt windings; the coils of the two bipolar systems will be identical and generally connected in series to achieve inequality of the magnetomotive forces.



   The armatures, with bipolar windings are identical.



   They are linked together and rotate at the same speed *
The equality of the flows crossing the two armatures, the speeds and the number of conductors leads to the constant equality of the electromotive forces of the two bi-polar systems - The two armatures can therefore, without inconvenience, be connected in parallel '* be connected in series. Figures 5 and 6 show the two arrangements.



  The polarities of the brushes are those which give the same direction of rotation.



   The motor of the type described can therefore undergo a change in the coupling of the armatures during operation, the transition taking place according to a suitable process.



   In the case of compound excitation or series excitation, with reinforced flux, a very large number of different economic regimes will be available with a single motor of the type described (without the use of resistance). small number and the arrangement of the poles making it easy to use divided series coils.

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   If the vehicle is equipped with two complete engines of the type described ;, the system may include the following combinations! a) series grouping of two armature motors in series (figure 7). b) series grouping of two armature motors in parallel (figure 8) o) parallel grouping of two armature motors in parallel (figure 9).



   The latter combination will be avoided in the case of oompound engines.



   Each group allowing by the variation of the flow a certain number of economic steps, one will have to ensure the running of the vehicle of a very large number of stable points of operation *
Transmission to the vehicle axle can be achieved by providing each motor armature with a suitable member respectively attacking the axle * Figure 10 shows an arrangement in which the two armatures are coupled together by means of two wheels. Net toothed of the same, diameter fixed on their respective shafts and attacking a third wheel 0 fixed on an axis parallel to that of the two armatures and placed symmetrically with respect to the axes of the latter.



   FIG. 11 shows this additional axis P fixed on the one hand in a bearing Q belonging to the common flange R of the two elementary motors and on the other hand in a front bearing S housed in the gear case U. The extension of the P shaft will be used to transmit power !.

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   If the engine is to be a suspension called by the nose and attack of the axle by gears, the carcass will comprise the suitable axle bearings and the toothed wheel of the axle will attack one of the wheels N and N 'of the armatures. It can be seen that the low value of the back center distance of the induced axle will allow the use of small diameter toothed wheels.


    

Claims (1)

RESUME 1 - La réalisation, au moyen de deux ensembles de moteurs bipolaires sans carcasse dont les induits ont leurs axes parallèles et dont les axes de symétrie des inducteurs sont parallèles, d'un Moteur unique à deux induits et quatre inducteurs principaux$ en réunissant les p8les voisins qui sont de noms contraires des deux systèmes d'inducteurs au moyen de deux parois magnétiques fermant le circuit magnétique principal rendu commun, les quatre bobines inductrices constituant quatre forças magnétomotrices en série, les deux parois magnétiques étant réunies par une paroi centrale pour assurer la rigidité de la carcasse unique* 2 - Dans le dispositif suivant 1 , a) l'utilisation de la paroi médiane pour supporter deux p8les auxiliaires de même nom et fermer leurs circuits magnétiques respectifs. ABSTRACT 1 - The realization, by means of two sets of bipolar motors without carcass whose armatures have their axes parallel and whose axes of symmetry of the inductors are parallel, of a single motor with two armatures and four main inductors by bringing together the poles neighbors which are of opposite names of the two systems of inductors by means of two magnetic walls closing the main magnetic circuit made common, the four inductor coils constituting four magnetomotor forces in series, the two magnetic walls being joined by a central wall to ensure the rigidity of the single carcass * 2 - In the following device 1, a) the use of the middle wall to support two auxiliary p8les of the same name and close their respective magnetic circuits. b) l'adjonction de deux parois magnétiques extérieures pour supporter deux pales auxiliaires opposés aux premiers et fermer leurs circuits magnétiques, ces parois ayant juste la section suffisante pour le passage du flux auxiliaire et présentant au passage du flux principal une grande réluctance qui peut être augmentée par l'utilination d'un entrefer dans l'axe du pôle auxiliaire. b) the addition of two external magnetic walls to support two auxiliary blades opposite the first and to close their magnetic circuits, these walls having just the section sufficient for the passage of the auxiliary flux and having on passage of the main flux a high reluctance which can be increased by the use of an air gap in the axis of the auxiliary pole. <Desc/Clms Page number 7> c) le fait d'évider ces parois extérieures pour diminuer les fuites des pôles principaux à ces parois* d) le fait µ'établir une liaison entre les deux induits et de transmettre la puissanoo au moyen de deux roues dentées montées respectivement sur chaque induit atta- quant toutes deux une troisième roue dentée supportée par un axe central qui peut être placé à la hauteur voulue pour transe mettre convenablement la puissance, cet axe central étant sup- porté par deux paliers logés respectivement dans le flasque des paliers d'induit et dans le carter qui recouvre les en- grenages, la faible valeur des distances entre-axes permettant l'emploi de roues dentées de faible diamètre. <Desc / Clms Page number 7> c) hollowing out these outer walls to reduce leakage from the main poles to these walls * d) establishing a connection between the two armatures and transmitting the power by means of two toothed wheels mounted respectively on each armature both attaching a third toothed wheel supported by a central axis which can be placed at the desired height to suitably put the power, this central axis being supported by two bearings housed respectively in the flange of the armature bearings and in the casing which covers the gears, the low value of the distances between the axles allows the use of toothed wheels of small diameter. e) le fait d'utiliser cette disposition pour établir sur le moteur même une réduction d'engrenages destinée à diminuer la vitesse et à augmenter le couple* e) the fact of using this arrangement to establish on the motor itself a reduction of gears intended to decrease the speed and to increase the torque *
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2040356A1 (en) * 2006-07-14 2009-03-25 Tai-Her Yang Common construction of coaxial I/O dual electro-mechanical units

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2040356A1 (en) * 2006-07-14 2009-03-25 Tai-Her Yang Common construction of coaxial I/O dual electro-mechanical units

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