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MOTEUR SERIE MONOPHASE A COLLECTEUR POUR 50 Hz.
Lorsque l'on construit des moteurs série monophasés à collecteur pour réseaux à 50 Hz et que l'on ne veut pas dépasser la tension de court-cir- . cuit admissible entre deux lamelles de collecteur pour la fréquence de 16 2/3 Hz, il est connu que l'on est alors obligé de diminuer le flux en proportion inverse des fréquences, conformément à la relation eL = 4,44.f.w. @ 10-2 dans laquelle f représente la fréquence, w le nombre d'ampère-tours par la- melle et 0 le flux dans le moteur.
On n'obtient toutefois alors (en supposant que les moteurs de 16 2/3 et de 50Hz aient la même puissance) que le 1/3 de la force électromotrice, de sorte que l'intensité dans le moteur est triplée, et que par conséquent la densité de courant par centimètre de périphérie d'in- duit est triplée, et que la tension de réactance est elle aussi approximati- vement triplée. Le collecteur doit alors avoir une longueur trois fois plus grande. Abstraction faite de la disposition défavorable d'un tel moteur, qui par suite de la longueur triple de son collecteur pourrait difficilement être logé dans l'emplacement limité disponible à bord de véhicules de traction é- lectriques, la commutation d'un tel moteur est tellement mauvaise qu'il est irréalisable du point de vue électrique.
De plus, l'appareillage de comman- de d'un tel moteur devrait être dimensionné pour une intensité nominale tri- ple..
Pour rendre néanmoins possible la construction de moteurs série monophasés à collecteur pour 50 Hz, on a cherché à augmenter fortement le nom- bre de pôles, ainsi que le nombre de sections en parallèle de l'enroulement d'induit, de manière à diminuer le nombre de conducteurs actifs d'induit, et à réduire ainsi la densité de courant à une valeur admissible et à obtenir par conséquent des conditions de commutation qui soient acceptables. Ces me- sures ne permettent cependant pas de modifier de façon notable l'intensité élevée absorbée par le moteur. Par l'augmentation du nombre de pôles, toute- fois, le nombre des lignés de balais mis en parallèle augmente, de sorte que l'on peut choisir une longueur de collecteur plus réduite. De ce fait, la construction du moteur devient mécaniquement possible.
L'augmentation du nombre de lignes de balais entraine néanmoins l'inconvénient d'une réparti- tion très serrée des balais sur le; collecteur, ce qui nécessite une construc- tion spéciale des porte-balais. De plus, le recouvrement spécifique du col-
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lecteur par les balais est très élevé, et par conséquent les pertes par frot- tement et 1-l'échauffement du collecteur sont importants.
Pour éviter ces inconvénients, on a cherché à déplacer axialement les balais d'une même polarité par rapport à ceux de la polarité opposée.
Mais l'on retrouve de cette manière une grande longueur de collecteur, et les difficultés de construction qui en résultent.
Pour éviter l'influence défavorable de l'intensité élevée du cou- rant absorbé par le moteur sur l'appareillage de commande, on a également cher- ché à coupler en série deux moteurs montés sur le même arbre. Mais même de cette manière, les inconvénients signalés précédemment persistent, par suite des dimensions réduites de ces moteurs, c'est-à-dire le recouvrement spécifi- que élevé du collecteur, la répartition série des balais, la densité de courant importante et par conséquent les conditions de commutation défavorables.
Conformément à l'invention, ces inconvénients sont éliminés en réalisant le moteur série monophasé à collecteur pour 50 Hz, ayant approxima- tivement le même nombre de pôles et le même diamètre que pour le moteur à 16 2/3 Hz, mais une puissance moitié moindre, avec un paquet de tôles d'une lon- gueur inférieure à la moitié de celle du Moteur normal pour 16 2/3 Hz.
On dispose alors opportunément deux de ces moteurs à demi-puissance sur un même arbre,en tandem, et on les place dans une carcasse commune, couplés électri- quement en série,
Grâce à la réalisation du moteur série monophasé à collecteur pour 50 Hz conformément à l'invention, on obtient, en comparaison avec les dispositions connues, les avantages suivants : - La répartition des balais sur le collecteur et le recpuvrement du collecteur par les balais sont normaux. On peut par conséquent utiliser des porte-balais normaux, et les pertes par frottement sur le collecteur res- tent dans des limites normales.
- L'intensité est pratiquement la même que pour les moteurs de 16 2/3 Hz. L'appareillage de commande normal peut donc être utilisé sans au- cune modification.
- La densité de courant par centimètre de périphérie d'induit est pratiquement la même que celle des moteurs 16 2/3 Hz puisque le diamètre d'in-' duit et l'intensité sont les mêmes.
- La tension de réactance est notablement diminuée du fait de la longueur de tôle réduite.
- Les deux rotors et les deux stators peuvent être placés dans une carcasse normale.
- La longueur de tôle réduite confère un refroidissement efficace.
REVENDICATIONS.
1.- Moteur série monophasé à collecteur pour 50 Hz, pour véhicu- les de traction électriques, caractérisé en ce que le moteur, pour approxima- tivement le même nombre de pôles et le même diamètre que le moteur pour 16 2/3 Hz, mais pour une puissance moitié moindre, est réalisé avec un paquet de tôles d'une longueur inférieure à la moitié de celle du moteur normal pour 16 2/3 Hz.
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SINGLE-PHASE MANIFOLD SERIES MOTOR FOR 50 Hz.
When building single-phase collector series motors for 50 Hz networks and do not want to exceed the short-circuit voltage. permissible fired between two collector lamellae for the frequency of 16 2/3 Hz, it is known that one is then obliged to reduce the flux in inverse proportion to the frequencies, in accordance with the relation eL = 4.44.f.w. @ 10-2 in which f represents the frequency, w the number of ampere-turns per blade and 0 the flux in the motor.
However, then (assuming that the 16 2/3 and 50Hz motors have the same power) only 1/3 of the electromotive force is obtained, so that the current in the motor is tripled, and that by therefore the current density per centimeter of induced periphery is tripled, and the reactance voltage is also approximately tripled. The collector must then be three times as long. Apart from the unfavorable arrangement of such an engine, which owing to the threefold length of its manifold could hardly be accommodated in the limited space available on board electric traction vehicles, the switching of such an engine is so bad that it is electrically impractical.
In addition, the control gear of such a motor should be sized for a three-fold rated current.
To make it possible, however, to construct single-phase collector series motors for 50 Hz, an attempt has been made to greatly increase the number of poles, as well as the number of parallel sections of the armature winding, so as to reduce the number of poles. number of active armature conductors, and thus reduce the current density to an acceptable value and consequently obtain acceptable switching conditions. However, these measurements do not make it possible to significantly modify the high intensity absorbed by the motor. By increasing the number of poles, however, the number of brush lines placed in parallel increases, so that a shorter collector length can be chosen. As a result, the construction of the engine becomes mechanically possible.
The increase in the number of lines of brushes nevertheless entails the drawback of a very tight distribution of the brushes on the; collector, which requires a special construction of the brush holders. In addition, the specific coverage of the col-
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brush drive is very high, and consequently the friction losses and the collector heating are high.
To avoid these drawbacks, attempts have been made to axially move the brushes of the same polarity with respect to those of the opposite polarity.
But in this way we find a great length of collector, and the resulting construction difficulties.
To avoid the unfavorable influence of the high intensity of the current absorbed by the motor on the control apparatus, it has also been sought to couple in series two motors mounted on the same shaft. But even in this way, the drawbacks mentioned above persist, owing to the reduced dimensions of these motors, that is to say the high specific coverage of the collector, the series distribution of the brushes, the high current density and, therefore, therefore unfavorable switching conditions.
According to the invention, these drawbacks are eliminated by realizing the single-phase collector series motor for 50 Hz, having approximately the same number of poles and the same diameter as for the motor at 16 2/3 Hz, but half the power. smaller, with a bundle of sheets less than half the length of the normal motor for 16 2/3 Hz.
Two of these half-power motors are then conveniently placed on the same shaft, in tandem, and they are placed in a common frame, electrically coupled in series,
Thanks to the realization of the single-phase series collector motor for 50 Hz in accordance with the invention, the following advantages are obtained, in comparison with the known arrangements: - The distribution of the brushes on the collector and the covering of the collector by the brushes are obtained. normal. Normal brush holders can therefore be used, and the friction losses on the commutator remain within normal limits.
- The current is practically the same as for 16 2/3 Hz motors. The normal control gear can therefore be used without any modification.
- The current density per centimeter of armature periphery is practically the same as that of 16 2/3 Hz motors since the diameter of the induction and the intensity are the same.
- The reactance voltage is significantly reduced due to the reduced length of the sheet.
- The two rotors and the two stators can be placed in a normal frame.
- The reduced sheet length provides efficient cooling.
CLAIMS.
1.- Single-phase collector series motor for 50 Hz, for electric traction vehicles, characterized in that the motor, for approximately the same number of poles and the same diameter as the motor for 16 2/3 Hz, but for half the power, is made with a bundle of sheets with a length less than half that of the normal motor for 16 2/3 Hz.