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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES DYNNO ELECTRIQUES.
L'invention se rapporte aux machines dynamo électriques à collecteur, dans lesquelles la réaction d'induit contribue à l'excitation.
Une machine de ce type peut fonctionner comme moteur, comme génératrice ou comme convertisseur rotatif et comporte une armature portant un enroulement constitua par une série de bobines connectées à un collecteur du type connut L'in- ducteur de la machine est généralement étudié pour que le flux magnétique engendré par les courante d'induit ne rencontre qu'une faible réluctence, et il peut compor- ter divers enroulements dont le rôle est d'améliorer ou de commander le fonctionne- ment de la dite machine. dont le principe est analogue à celui de la génératrice Rosenberg.
en ce sens qu'il dépend du flux de réaction d'induit engendré par le courant circulent entre deux jeux de balais, permettant d'obtenir les caractéris-
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-tiques désirées, La caractéristique de la génératrice à courant continu sossnberg est à courant constant. En prévoyant des enroulements spéciaux d'excitation, on peut avec ce type de dynamo obtenir une caractéristique à tension ou à courant va- riables, contrôlables, avec un régime de réponse très rapide et un rapport élevé d'amplification. Ces caractéristiques sont d'une importance toute particulière quand la dite machine est utilisée pour commander d'autres équipements tels qu'un régulateur ou un système d'excitation.
Pour obtenir ce rapport élevé d'amplifica- tion et pour que la constante de temps soit faible, l'inducteur comporte un enrou- lement djk'excitation principal et un autre dont le rôle est de neutraliser ou de compenser la réaction normale d'induit consécutive à la mise en charge. On a cons- tatê que la réaction primaire d'induit due au courant primaire de ce dernier modi- fie l'excitation par effet de saturation du circuit magnétique commun.
L'un des objets de l'invention consiste en une machine à grande caractéris- tique d'amplification et à réponse rapide.
Un autre objet de l'invention concerne un dispositif permettant de compen- ser la réaction d'induit dans la partie de la machine excitée par un enroulement inducteur sans affecter l'excitation proprement dite.
On comprendra mieux les avantages de l'invention par l'examen des dessins annexée 0'Il la fig, 1 représente schématiquement, en élévation une dynamo compor- tant le système d'excitation préconisé; la fig.2 une autre vue schématique mettant en évidence la partie de droite de l'inducteur; la fig.3 est une variante de la précédnete; la fig.4 une autre variante et la fig.5 ue vue d'extrémité, par le col- lecteur.
En se référant aux figures 1 et 2 , on voit une dynamo comportant un induit en deux parties 10 et 11, séparées par une pièce 12 en matière non magnétique,, mon- tées sur un arbre 13 et séparées aussi de ce dernier par un manchon également non magnétique.
L'induit du type classique, comportant un enroulement 14 connecté aux lames du collecteur 15, est entraîna à vitesse constante par un moteur quelconque. Dans les dynamos du type à réaction d'induit, un jeu de balais primaires met en court- circuit les induits. Dans le dispositif représenté, les balais primaires 16 et 17 en contact avec le collecteur 16 constituent un circuit primaire à travers l'in- duit et les balais secondaires 18-19 également en contact avec le collecteur 15 et décalée de 90 électriques par rapport aux balais 16-17, constituant un circuit se- condaire.
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Afin de pouvoir commander le circuit secondaire, c'est-à-dire la caracté- ristique en charge, on prévoit un enroulement d'excitation 20 destina à fournir une composante d'excitation le long de l'axe secondaire de commutation, comme l'in- ditue la flèche 21; cet enroulement est effectué autour de la partie 22 de l'in- ducteur, au-dessus de la partie 11 de l'induit. L'excitation fournie par cet'en- roulement 20 Induit une forée électromotrice dans l'armature, entre les balais pri- maires 16-17. Ces derniers sont mis en court-circuit par un enroulement 23 sur la partie 22 de l'inducteur afin de fournir une résultante décalée de 90 électriques par rapprot à la composante 21.
Un courant traversera alors le court-circuit pri- maire d'armature et 11 en résultera l'apparition d'une composante primaire d'exci- tation indiquée par la flèche 24, Cette réaction primaire d'induit 24 se produira dans les deux parties de noyau 10-11 de l'induit. Le circuit magnétique coprres- pondant à cette composante primaire d'excitation, dans la partie 10 de l'induit, se ferme dans la partie 25 de l'inducteur supportée en 26 par une pièce non magnétique de section relativement faible qui supporte également la partie 22 de l'inducteur et maintient magnétiquement séparées les deux parties 22 et 25 précités.
La rotation de l'induit 14 dans le champ de réaction primaire d'induit 24 induit une force électromotrice entre les balaie secondaires 18-19 connectés à un circuit d'utilisation.
Quand on applique une charge eux bornes des dits balais 18-19, un courant traverse l'induit et engendre une composante secondaire de réaction du dit induit, indiquée par la flèche 87 opposée à la composante 21 de commande d'excitation.
La sensibilité de l'enroulement d'excitation 20 est accrue par la neutra- lisation de la composante secondaire 27 en prévoyant un enroulement 28 autour des parties 22 et 25 de l'inducteur et, en disposant* et connectent cet ennoulement au circuit d'utilisation dedmanière à créer une composante d'excitation représenté* par la flèche 29, pratiquement égale et opposée à la composante secondaire de réac- tion d'induit 27 pour neutraliser cette dernière$ ce qui neutralise l'action du courant dans le circuit secondaire de l'induit, sur celui de l'enroulement d'exci- tation 20.
De ples, du fait de la suppression de cette composante de réaction d'in- duit dans la partie 25 du noyau d'inducteur, cette dernière ne laisse passer que le flux magnétique dù à la réaction primaire d'induit et elle se trouve libérée de fous effets de saturation qui peuvent résulter d'une excitation autre que celle de la composante primaire de réaction d'induit.
Le fait de placer sur la partie @
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22 de noyau d'inducteur ,.cet enroulement secondaire compensateur de champ 28 neutralise pratiquement les effets de réaction secondaire d'induit sur la partie 22 du noyau d'inducteur et l'enroulement primaire compensation d'excitation 23 est pla- cé sur cette partie 22 du noyau pour lui fournir des composantes d'excitation indi- quêes par les flèches 30, qui neutralisent la composante primaire de réaction d'in- duit 24 dans cette partie 25 du noyau d'inducteur, et neutralisent par conséquent tous les effets de réaction d'induit primaires et secondaires sur la partie 22 du noyau d'inducteur.
Il en résulte que cette dernière n'est soumise qu'à l'action de l'enroulement 20 ce qui permet une commandetrès précise de l'excitation. Comme la composante primaire de réaction d'induit est la principale composante d'excita- tion d'une machine de ce type et que cette composante primaire est pratiquement la seule qui agisse magnétiquement sur la partie 25 de l'inducteur.
on obtient une ré- ponse de grande sensibilité et de grande rapidité grâce à ce mode de construction comportant des noyaux magnétiques séparés* L'enroulement d'excitation séparée 20 peut être aliment$ par une source quelconque à courant continu, le réglage pouvant être effectua par une résistance variable 31 en sérier On a représenté fig.3 une variante de la fig.2 dans laquelle l'enroulement 23 de compensation primaire comporte,. pour l'ensemble des projections polaires de chaque pôle du noyau 22, une bobine unique qui les embrasse, chaque bobine étant décalée de 90 électriques par rapport aux bobines 20 et aux bobines de compensa- tion 28.
Le reste de la machine est identique à celle de la fig.2, il en est de mente en ce qui concerne son fonctionnement,
Dans certains types de machines on peut désirer Isoler encore davantage les différentes composantes d'excifation dans l'inducteur et les fig.4 et 5 repré- sentent une autre forme de l'invention comportant cette particularité Comme sur les figures précédentes, la machine comporte un induit en deux parties 10 et 11 mon- tées sur un arbre 13 dont elles sont séparées magnétiquement en 12 par un manchon non magnétique, Cet induit du type classique comportant un enroulement 14 connecté aux lames d'un collecteur 15, est entraîne par un moteur quelconque.
Un jeu de balais primaires 16-17 en contact avec le collecteur 15 constitue le circuit primate de l'induit et un jeu de balais secondaires le-19 décala de 90 électriques par rap- port aux balais primaires 16-17 constitue le circuit secondaire de l'induit.
Le circuit primaire est mis en court-circuit par un conducteur 32 connecté aux balais primaires 16-17 et les caractéristiques de la machine sont prévues pour être commandées par un enroulement d'excitation 33 disposé de manière à fournir une
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.......composante magnétique suivant l'axe secondaire de commutation, en charge comme l'Indique la flèche 34, et embrassant les saillies des pièces polaires adja- centes aux segments fixes magnétiquement sépares de la partie de noyau 35. Cette pièce 35 comporte des pièces polaires décalées l'une de l'autre de 180 électriques et magnétiquement séparées des autres pièces polaires de l'autre partie 36 du noyau fixe.
Les pièces polaires de ce noyau 36 sont décalées socialement et aussi circonférentiellement de 90 électriques par rapport aux pièces polaires du noyau
35. Les deux parties de noyau 35 et 36 sont montées dans une carcasse fixe 37 qui peut être ou non en matière magnétique, de faible section droite, de manière à accroître l'effet de séparation magnétique des différentes parties du ,noyau de l'inducteur. Cette indépendance magnétique entre les deux pièces fixes d'induc- teur 35 et 36 peut être encore accrue par des languettes 38-39 insérées entre les segments polaires 35 et 36 respectivement et la carcasse 37 afin d'accroître la réluctance du circuit magnétique entre les différentes parties du noyau de l'in- ducteur.
La commande des caractéristiques de la machine est obtenue par l'alimenta- tion de l'enroulement d'excitation 33 par une source de courant continu dont on règle le dépit par une résistance variable 40.
L'alimentation de cet élément 33 fournit une composante 34 qui engendre un courant recueilli par les balais primaires 16-17 dans l'enroulement 14 de la partie 11 du noyau d'induit. Un courant primaire parcourt alors l'enroulement d'induit connecté entre ces balais, et aussi le conducteur 38 de court-circuit ce qui engendre une composante primaire de réaction d'induit indiquée par la flè- che 41,, Cette réaction d'induit se manifeste dans les deux parties 10 et 11 et sa composante dans la partie 10 trouve un circuit magnétique fermé dans les par- ties 36 de l'inducteur, ainsi que l'indique la flèche 48 de la figure 5.,
alors que sa composante dans la partie 11 ne trouve pas de circuit magnétique fermé dans le noyau 35 et par conséquent n'a aucun effet sur cette partie de l'inducteur*
La rotation de l'induit dans le champ magnétique de la réaction primaire d'induit 41, induit une force ébectromotrice dans l'enroulement compris entre les balais secondaires 18 et 19. Quand on leur applique une charge, une composante de courant traverse l'induit et engendre une réaction d'induit représentée par la flèche 43 de la fig.5. Cette composante secondaire ne tmuve pa- de circuit magnétique fermé dans la partie 36 du noyau d'inducteur, et n'a par conséquent aucun effet sur elle, alors qu'elle en trouve un dans la partie 35, en opposition
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