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La présente invention se rapporte aux machines dynamoélectriques, et plus particulièrement aux noyaux magnétiques et autres portions de cir- cuits magnétiques qu'elles comportent.
Dans ces noyaux et autres portions de circuits magnétiques où des composantes de flux magnétique agissent dans différentes directions, on a considéré qu'il était indiqué d'utiliser la caractéristique connue de certains matériaux magnétiques, dans le but d'améliorer celle de la machine, en réalisant un chemin de plus faible reluctance pour cer-
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-taines composantes, et un chemin de reluctance relativement plus éle- vée pour d'autres. Ces matériaux magnétiques sont ceux dans lesquels en agissant sur leur structure granulaire et cristalline on peut considéra- plenent modifier la reluctence du matériau dans différentes directions.
Les perfectionnements qui font l'objet de l'invention sont essentiel lement caractérisés par des applications particulières de matériaux ma- gnétiques du genre que l'on vient de rappeler, en vue d'améliorer cer- taines propriétés des machines dynamoélectriques.
Un décrira l'invention en sé référant à des exemples donnés à titre non limitatif et auxquels se rapportent les figures schématiques ci-join. tes.
L'exemple de la Fig. 1 concerne une dynamo génératrice du type à excitation interne. 10 désigne l'induit muni d'un collecteur connecté à un enroulement du type classique à courant continu et prévu pour être en- trainé à vitesse constante de toute manière appropriée. 4% titre d'exem- ple, la machine représentée est du type à excitation bipolaire, compor- tant quatre pièces polaires 11, 12, 13 et 14, reliées ensemble par la culasse 15; chaque pôle comporte deux pièces polaires ;l'induit est mu- ni d'un jeu de balais primaires 16 et 17; l'enroulement d'excitation, en
20 ouadraturen, comporte les bobines 18, 19/et 21, montées sur les pièces po- laires 11, 12, 13 et 14 respectivement, et connectées aux balais primai- res.
Un jeu de balais secondaires 22 et 23 est décalé sur le collecteur par rapport aux balais 16 et 17; et il a pour rôle de constituer un cir- cuit secondaire dans l'induit 10. Afin d'obtenir une répartition équili- brée du courant dans les différents éléments dudit induit, les balais secondaires 22 et 23 sont décalés de 90 électriques par rapport aux ba- lais primaires 16 et 17. Les bobines d'excitation 18 et 19, et les bobi- nes analogues 20 et 21, respectivement, sont connectées en série et ces deux groupes sont connectés en parallèle l'un sur l'autre aux bornes des balais primaires 16 et 17, les mettant ainsi en court-circuit,
de telle sorte qu'il suffit d'un très petit flux pour induire une tension qui don- ne naissance à un courant primaire relativement intense à travers la par tie de l'induit qui leur est conneetée. Ce courant primaire engendre- ra une composante de réaction d'induit le long de l'axe de commu-
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-tation primaire, suivant la flèche 24. Les enroulements d'excitation en quadrature, 18, 19, 20 et 21 sont prévus pour engendrer une composan- te d'excitation le long de l'axe primaire de commutation, dans le même sens que la réaction primaire d'induit, ainsi que l'indiquent les flè- ches, dans le but de contribuer à fournir à la machine cette composante primaire d'excitation.
Quand l'induit 10 tourne, les conducteurs connec- tés entre les balais secondaires 22 et 23 coupant le flux d'excitation primaire d'où résulte l'induction d'une tension entre ces balais secon- daires. Si ces derniers soht connectés à un circuit d'utilisation, un courant secondaire apparaît dans le circuit secondaire d'induit et pro- duit une composante secondaire de réaction d'induit le long de l'axe de commutation de ces balais, en quadrature électrique avec la composante primaire ou principale.d'excitation, comme l'indique la flèche 2b.
Afin de pouvoir disposer de la caractéristique secondaire, ou en charge, de la génératrice, un enroulement l'excitation comportant des éel ments 26, 27, 28 et 29 autour des pièces polaires 11, 12, 13 et 14, res- pectivement, est prévu pour fournir une composante d'excitation le long de l'axe de commutation secondaire de la machine, en opposition avec la réaction secondaire d'induit 25, comme l'indiquent les flèches de la Fig. 1, dans le cas où 'excitation s'effectue comme on l'a représenté sur le dessin. L'alimentation de ces enroulements d'excitation peut être commandée par tout dispositif approprié, tel qu'une résistance va- riable 30, destinée à faire varier l'excitation le long de l'axe de commutation secondaire.
Les enroulements d'excitation 26 et 27, sont montés sur les pièces polaires 11 et 12, de manière à fournir une compo- sante d'excitation aux dites pièces polaires, agissant pratiquement dans le même sens par rapport à l'axe de commutation secondaire de l'in- duit; les enroulements 28 et 29 sont disposés autour des pièces polai- res 13 et 14, respectivemeht, pour fournir la même polarité à chacune de ces pièces polaires, et des polarités opposées @ des pièces polaires 11 et 12.
L'excitation fournie par ces enroulements induit une force électromotrice dans l'enroulement d'armature, entre les balais primaires 16 et 17, et celle fournie par ces quatre enroulements, sur les quatres pièces polaires de la machine, est en effet la même
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que celle qui serait engendrée par deux pièces polaires le long de l'a- xe de commutation des balais secondaires 22 et 23. En prévoyait des piè- ces peintres séparées, comme on l'areprésente, ou encore un enroulement réparti, comportant un vide suivant l'axe des balais secondaires, la commutation dp la machine est améliorée, car le flux coupé directement par ces conducteurs connectés aux balais se trouve réduit.
La sensibilité de la commande fournie par,il'excitation des enroule- ments 26, 27, 28 et 29 peut être accrue en réduisant le flux de réaction d'induit opposé à l'excitation fournie par cet enroulement. La composan- te secondaire de réaction d'induit a une valeur telle qu'elle puisse être réduite par l'action d'un enroulement d'excitation de compensation comportant les enroulements 31 et 32 et 33 et 34, sur les pièces polai- res 11 et 12, et 13 et 14 respectivement, de manière à fournir des compo- ; antes compensatrices d'excitation, comme l'indiquent les flèches 35, 36 37 et 38 respectivement en opposition avec la composante secondaire de réaction d'induit 25.
Afin de neutraliser cette composante secondaire de réaction d'induit, les enroulements d'excitation 31, 32, 33 et 34 sont connectés en série avec le balai secondaire 22, de telle sorte que l'ali- mentation des dits enroulements soit à la fois sensible et pratiquement proportionnelle au courant secondaire ou de charge de la machine. La commutation suivant l'axe secondaire de commutation est améliorée par un enroulement de commutation 39, en série avec le balai secondaire 2 et les enroulements d'excitation 32 et 24, pour fournir une composante de commutation secondaire d'excitation, comme l'indique la flèche 40.
Grâce au dispositif d'enroulement compensateur d'excitation décrit ci-dessus, l'alimentation de l'enroulement d'excitation de commande peut être relativement faible pour obtenir la composante voulue de commande au flux magnétique de la machine. La composante d'excitation principale du flux magnétique, le long de l'axe primaire de commutation, est rela- tivement importante par rapport à celle de commande d'excitation et il est désirable, par conséquent, que la reluctance du circuit magnétique à travers le noyau de la machine, par rapport à la composante principale d'excitation ou en charge soit aussi faible que possiule.
Pour obte nir ce résultat et conformément à l'invention, la culasse @
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feuilletée 15 est réalisée en matière magnétique de formation granulaire et d'orientation cristalline, telle que le maximum, ou tout au moins une grande partie de l'orientation magnétique de la matière, se trouve prati. quement dans la direction de la composante primaire ou principale d'exci. tation, comme l'indique la flèche 41, avec une résultante minima ou une orientation magnétique moindre, pratiquement dans la direction de la ré- actance secondaire d'induit.
La Fig. 2 représente une machine de type classique comportant un induit 4, et une carcasse 43, en matière magnétique à pièces polaires saillantes 44, excitée par les enroulements 45, montés sur ces pièces po. laires. Le passage du courant à travers l'armature 42, engendre deux com. posantes de réaction d'induit comme dans toute machine classique, l'une d'elles est opposée à la composante d'excitation principale du flux en charge engendrée par lesdites pièces polaires 44, son autre composante étant en quadrature avec l'excitation qu'elles produisent.
Le fonctionne. ment de.la machine sera amélioré en réduisant à un minimum la composante en quadrature, de réaction d'induit. Dans ce mode de construction, les pièces polaires 44 sont constituées, conformément à l'invention, par des tôles à formation granulaire et à orientation cristalline telle que la plus grande partie de l'orientation magnétique ait pratiquement le sens de la composante d'excitation principale ou en charge, du flux magnéti- que engendré dans ces pièces polaires par l'enroulement 45, ainsi que le représentent les flèches, et une orientation magnétique minima ou moin- dre, dans une direction pratiquement en quadrature avec la composante d'excitation principale en charge;
c'est à dire dans une direction trans' versale par rapport à l'axe des pièces polaires et pratiquementpprallèle aux faces de ces pièces polaires, de manière à offrir la reluctance ma- xima à la composante, en quadrature, de réaction d'induit. Cette disposi. tion a tendance à réduire la distorsion de la répartition du flux magné- que dans les pièces polaires, résultant de la composante en quadrature de réaction d'induit, et aussi de minimiser le rôle des courants de Foucault dans les faces polaires des pièces fixes, ce qui augmente le rendement de la machine.
Bien que l'on ait décrit et représenté plusieurs formes de
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réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limi- ter à ces formes particulières données à titre d'exemples et sans aucun caractère restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.