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MACHINE AMPLIFICATRICE ELECTRIQUE.
On sait que toute machine génératrice à excitation par courant continu est une machine amplificatrice car l'excitation de la machine dé- termine la quantité d'énergie mécanique transformée eh énergie électrique dans l'enroulement de l'induit. Le rapport de l'énergie fournie par le commutateur à l'énergie d'excitation est égal à 1-'amplification obtenue.
Si l'on monte en série deux génératrices d'excitation de manière telle que l'inducteur de la deuxième machine est excité par l'intermédiaire de l'in-. duit de la première machine on obtient une amplification égale au produit des amplifications isolées. Ce principe est également appliqué dans une machine amplificatrice récemment réalisée, dans laquelle les deux machines, en vue de diminuer le prix et le retard provoqué par des inerties magnéti- ques, sont réunies en une seule machine,. En vue d'éviter une influence mu- tuelle malgré la réunion des deux machines en une seuleon les équipe d'un nombre de pôles séparés, le nombre de couples polaires étant dans le rap- port de 1 : 2 n. Dans cette formule., n désigne un nombre entier arbitrai- re.
Cette machine d'amplification connue correspond approximative- ment à la représentation de la fige2 du dessin. L'étage de départ et le deuxième étage amplificateur correspondent à une machine à courant continu normale quadripolaire, avec les quatre pôles principaux 7 et un enroulement d'induit sous forme d'enroulement à boucles,, qui est raccordé au commutateur 1 pour le courant de départ. la puissance de départ es fournie par l'inter- médiaire de quatre balais 2 au commutateur. L'excitation 8 pour les quatre pôles principaux est captée par l'intermédiaire de deux balais 6 en un deu- xième petit commutateur 5 qui est raccordé à un enroulement bipolaire spé- cial séparé.
Les quatre pôles principaux comportent en plus de l'enroule- ment d'excitation principal 8 qui produit une polarité alternative de pôles
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successifs, un deuxième enroulement d'excitation 9 qui est alimenté par l'é- nergie d'entrée de la machine d'amplification et qui excite des couples de pôles successifs de même polarité, ce qui produit l'excitation bipolaire nécessaire du premier étage d-amplification.
Quoiqu'on obtienne de cette manière une très bonne utilisation de la machine à courant continu quadripolaire, cette machine d'amplifica- tion connue présente cependant l'inconvénient grave que, bien que l'exci- tation quadripolaire n'influence pas l'enroulement d'induit bipolaire, le système d'excitation bipolaire induit cependant de manière inadmissible l'enroulement d'induit quadripolaire, de telle sorte que par suite d'induc- tions irrégulières des flux magnétiques des différents pôles du système quadripolaire, il se produit des courants de compensation qui chauffent la machine d'une manière inadmissible.
Dans la disposition suivant l'invention qui se rapporte à une machine d'amplification électrique pour courant continu en vue de l'ampli- fication d'une puissance d'entrée en deux ou plusieurs étages à une puis- sance multiple, à l'aide d'une unité, dans laquelle deùx ou plusieurs en- roulements d'induit raccordés chacun séparément à un commutateur sont pré- vus, dont le nombre de paires de pôles sont entre eux comme 1 : 2 : 4 ....:
2 n, et dans laquelle aux différents enroulements d'induit sont associés des systèmes d'excitation à même nombre de paires.de pôles, l'induction irrégulière des flux magnétiques des différents pôles d'un système à plus grand nombre de pôles par l'excitation d'un système à moins grand nombre de pôles est supprimée en ce qui concerne son influence sur les courants dans l'enroulement d'induit à plus grand nombre-de pôles en donnant à l'enroulement d'induit à nombre de pôles plus grand, la forme d'un enrou- lement ondulé, ou grâce au fait que parsuite des flux polaires inégaux des branches d'enroulement de l'enroulement d-induit à plus grand nombre de pôles induits de façon inégale, alimentent des circuits extérieurs sépa- res.
L'invention sera décrite plus loin plus en détail à l'aide du dessin annexé, qui représente deux formes de réalisation de machines d'am- plification. Fig. 1 et fige 3-représentent les deux systèmes d'enroule- ment et commutateurs montés sur l'induit de machine commun, l'enroulement d'induit bipolaire avec le commutateur 5 étant représenté en haut et l'en- roulement d'induit quadripolaire avec le commutateur 1 étant représenté en bas. Les deux enroulements de commutateur sont disposés sur l'induit près de l'entrefer de la machine, l'un au dessus de l'autre ou à côté de l'autre ; ils peuvent être logés dans des encoches communes ou bien égale- ment dans des encoches séparées. Les commutateurs correspondant aux en- roulements sont disposés, de préférence, de côtés différents du fer d'in- duit, mais on pourrait également les disposer d'un même côté.
Fig. 2 re- présente schématiquement la machine pour le système d'enroulement de Fig. 1, et Fig. 4 représente la machine pour le système d'enroulement de la fige 3.
Dans la fige 1, l'enroulement d'induit 3 pour l'étage de départ, c'est-à-dire pour le deuxième étage d'amplification, a la forme d'un en- roulement ondulé quadripolaire. Par l'intermédiaire des quatre balais 2 sur le commutateur 2 est capté la tension ou le courant de départ. Cet en- roulement d'induit quadripolaire doit être dimensionné en vue de la puis- sance de départ complète. En outre, un deuxième enroulement d'induit 4 est prévu, qui est bipolaire et qui doit être dimensionné pour la puissan- ce d'excitation de l'étage de départ quadripolaire, c'est-à-dire pour 3 à 5% de la puissance de départ..Cet enroulement d'induit bipolaire a la for- me d'un enroulement à boucles dans la Fig. 1.
Il est raccordé à un deuxiè- me commutateur 5 où est captée, par l'intermédiaire de deux balais 6, l'é- nergie d'excitation pour les quatre pôles principaux 7. L'excitation du champ bipolaire pour cet enroulement d'induit bipolaire est obtenue grâce au fait que les quatre pôles principaux sont montés magnétiquement en pa-
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rallèle deux par deux, les enroulements d'excitation d'entrée excitant cha- que fois deux pôles successifs dans le même sens. Le champ bipolaire ainsi produit, provenant de l'excitation d'entrée, ne peut produire une tension que dans l'enroulement bipolaire tournant, tandis qu'aucune tension en pro- venance de l'excitation bipolaire ne peut se produire dans l'enroulement on- dulé quadripolaire.
Cela résulte déjà de la considération des deux enroulements d'induit, lorsque pour l'enroulement d'induit quadripolaire, on se base sur la disposition bipolaire représentée au dessuset que pour l'enroulement d'induit bipolaire, on se base sur la succession des pôles de la disposi- tion quadripolaire représentée plus bas. Une excitation de champ bipolai- re ne fournit aucune tension entre les balais raccordés par l'intermédiaire du commutateur à l'enroulement ondulé quadripolaire, et entre les balais raccordés par l'intermédiaire du commutateur à l'enroulement. ondulé bipolai- re, il n'y a également pas de différence de potentiel, lorsque l'excitation de champ est quadripolaire. On arrive au même résultat, lorsque l'on part de la superposition des flux polaires.
L'excitation d'entrée bipolaire affaiblit les flux du premier et du deuxième pôle de l'excitation de sortie quadripolaire;, étant donné que les excitations d'entrée et de sortie agis- sent en sens opposés, tandis que les flux du troisième et du quatrième pô- les sont renforcés, étant donné que les excitations d'entrée et de sortie agissent dans le même sens. Les flux polaires asymétriques ne peuvent comme on sait, produire aucun effet dans un enroulement ondulé., étant don- né que les bobines d'une branche d'induit sont uniformément réparties sous tous les pôles, de telle sorte que seule l'excitation symétrique quadripo- laire peut être prise en considération pour la production de tension.
Avec l'enroulement à boucles bipolaire par contre., seule la différence en- tre deux flux polaires asymétriques successifs des quatre pôles principaux produit une tension dans les bobines d'induite qui correspond à une exci- tation bipolaireo
L'enroulement d'induit quadripolaire de l'étage de départ peut également être réalisé sous forme d'enroulement à boucles. Les balais de même polarité ne peuvent alors pas être montés en série sur le commutateur., mais doivent être décomposés en deux circuits séparés, par exemple de ma- nière telle que chaque branche parallèle est associée à un consommateur différent.
Etant donné que les champs à nombre de pôles différent ne s'influencent pas mutuellement., la disposition d'un enroulement de compen- sation n'est pas nécessaire pour le courant de départ.
Fig. 2 représente le schéma complet de la machine d'amplifi- cation déjà décrit en partie dans l'introduction. Entre les' quatre pôles principaux 7'peuvent également être prévus pour de grandes puissances, des pôles auxiliaires de commutation. L'enroulement d'induit quadripolai- re a la forme d'un enroulement ondulé normale raccordé au commutateur 1 pour le courant de départ. Deux balais diamétralement opposés sont chaque fois montés en parallèle pour la captation de la puissance de sortie au commutateur.
L'enroulement d'induit bipolaire et le commutateur associé 5 ne sont dimensionnés que pour la puissance d'excitation des quatre pôles principaux de l'étage de départ ;de même,le deuxième enroulement d'exci- tation bipolaire 9 ne doit être dimensionné que pour la puissance d'entrée très petite.
Des pôles de commutation pour l'étage d'entrée ou d'amplifica- tion bipolaire ne seront pas nécessaires, parce que la puissance du'premier étage d'amplification est très faible. Le cas échéant., pour de toutes grandes puissances, deux des quatre pôles de commutation pour l'étage de sortie, se trouvant dans l'entrefer polaire du système d'excitation bipo- laire d'entrée peuvent., grâce à une excitation supplémentaire par le cou-
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rant de l'enroulement d'induit bipolaire, être utilisés pour la production d'un champ de commutation bipolaire pour le premier étage d'amplifciation,
Pour l'excitation d'entrée, plusieurs enroulements peuvent être prévus, que l'on peut monter dans le même sens ou en sens opposes. On peut éventuellement aussi prévoir des enroulements de compensation.
Cette machine d'amplification d'un nouveau type peut également être construite avantageusement pour des nombres de pôles plus élevés, lors- que de petites vitesses d'entraîne:ment sont données. Il faut, dans ce cas, veiller à ce que les nombres de paires de pôles de l'étage d'entrée et de sortie soient entre eux comme 1 : 2 ou aussi comme 1 : 4, etc.
Une amplification encore plus forte peut être atteinte par l'introduction d'un troisième étage se trouvant., par exemple, entre l'éta - ge d'entrée bipolaire et 1-'étage de sortie quadripolaire. Dans ce but, comme l'indique la fig. 3, on prévoit deux balais 10 supplémentaires sur le commutateur qui est raccordé à l'enroulement d'induit bipolaire, ces balais étant court-circuités. La tension d'excitation pour les quatre pô- les principaux de l'étage de départ est captée par l'intermédiaire des deux autres balais 6, dont l'axe est perpendiculaire à celui des balais court-circuités.
Comme les résistances dans le circuit transversal court-cir- cuité sont très faibles,une excitation bipolaire très faible 9 est suf- fisante pour produire un courant intense dans le circuit court-circuité.
Ce courant de court-circuit produit un champ longitudinal bipolaire, qui produit entre les balais 6 disposés dans l'axe longitudinal la tension de sortie du deuxième étage, qui sert à 1-'excitation des quatre pôles du troi- sième étage.
Pour éviter la réaction du champ longitudinal perpendiculaire au champ transversal d'induit sur le champ d'entrée coaxial du premier étage, il faut prévoir un enroulement de compensation bipolaire, traversé par le courant de sortie du deuxième étage d'amplification. Cet enroule- ment de compensation peut être distribué dans des encoches des lamelles polaires où concentré sur les pôles partiels du système d'excitation bi- polaire résultant. On peut utiliser avantageusement l' excitation de champ transversale parce que la puissance de sortie de l'étage d'amplification correspondant ne doit être prévue que pour la puissance d'excitation de l'étage d'amplification associé.
La paire de balais supplémentaire sur le commutateur de l'enroulement d'induit bipolaire et la compensation bi- polaire supplémentaire qui est nécessaire n'augmentent pas considérable- ment l'encombrement de la machine., de telle sorte que 1-'amplification à trois étages peut être réalisée avec une machine de même-encombrement.
Cette disposition à trois étages produira la plus grande amplification par rapport à toutes les dispositions connues jusqu'à présent, avec le retard le plus faible et avec la dépense la plus petite.
La fige 4 représente la construction de la machine d'amplifi- cation à trois étages. Les chiffres de référence 1 à 9 désignent les mê- mes éléments que dans les figs. 1 et 2. 10 désigne les balais court-cir- cuités pour le champ transversal d'induit et 11 l'enroulement de compensa- tion pour la sortie du deuxième étage d'amplification.
Au lieu des deux commutateurs,on peut également employer des ' dispositifs avec redresseurs à sec, qui sont raccordés en montage biphasé ou triphasé à des dérivations correspondantes des deux enroulements d'induit par l'intermédiaire de bagues collectrices. Il s'agit d'une machine d'am- plification qui travaille sans excitation par champ transversal. Lorsque la commande avec cette machine d'amplification exige un renversement du sens du courant, il faut, à cause de la perméabilité unilatérale des redres-
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seurs,commuter les raccords au dernier étage de sortie. Cette commutation peut évidemment avoir lieu à l'aide de commutateurs de construction appro- priée sous l'influence du courant d'entrée du premier étage.
En cas d'emploi de redresseurs à sec au lieu de commutateurs}, les enroulements d'induit peuvent également être logés dans le statortan- dis que les systèmes de pôles sont en mouvement.
¯Ces nouveaux types de machines d'amplification peuvent également être construits avantageusement pour des nombres de pôles plus élevés et pour des amplifications à plusieurs étages.
Dans la suite, on décrit le développement de l'invention se rapportant à une machine d'amplification avec au moins deux enroulements d'induit, dont les nombres de paires de pôles sont entre eux comme 1 : 2n, et avec un nombre de pâles séparés correspondant au nombre de pôles le plus élevé.. chacun de ces pôles séparés portant au moins deux enroulements d'excitation, les pôles d'excitation pour l'enroulement d'induit à faible nombre de pôles étant obtenus par montage magnétique en parallèle.
Suivant l'invention, l'enroulement d'induit avec le nombre de pôles plus petit sert également à l'excitation d'un enroulement d'excita- tion, ou bien on capte une tension alternàtive ou triphasée pour des appli- cations quelconques. De cette manière, dans une seule machine sont réu- nies une machine d'excitation principale et une machine d'excitation auxi- liaire ou bien une machine courant continu et une machine courant triphasé, de telle sorte que les dépenses sont diminuées par rapport à des machines séparées. Mais il est également possible de réunir par exemple une machi- ne d'excitation auxiliaire pour la production d'une tension constante et une machine d'amplification en une seule machinee
Les fige. 5 à 8 représentent plusieurs formes de réalisation de l'invention.
Dans la disposition suivant la fige 5, une machine d'excita- tion principale et une machine d'excitation auxiliaire, employées généra- lement pour l'augmentation de la vitesse de réglage, sont réunies en une seule machine, accouplée à la génératrice correspondants. Dans la forme de réalisation., la machine d'excitation principale est quadripolaire et com- porte un enroulement d'induit normal quadripolaire 103 représenté schémati- quement, ayant la forme d'un enroulement ondulé. Il est raccordé à un com- mutateur où est captée la tension d'excitation par l'intermédiaire des ba- lais 104. En outre, un enroulement d'induit bipolaire 101 est prévu, sous forme d'enroulement à boucles ou ondulé. Il est raccordé à un commutateur spécial dont les balais sont désignés par le chiffre de référence 102.
Le stator de la machine comporte quatre pôles isolés, donc un nombre de pôles égal au nombre de pâles de l'enroulement d'induit qui en possède le nombre le plus élevé. L'enroulement d'excitation 106 pour cet enroulement d'induit quadripolaire est couplé de manière habituelle, les quatre pôles successifs présentant des polarités alternatives. L'autre enroulement d'excitation 105 est couplé de manière telle que deux pôles voisins consti- tuent chaque fois un pôle d'excitation pour l'enroulement d'induit bipo- laire. Dans la forme de réalisation, les pôles isolés de gauche constituent un pôle nord pour l'enroulement d'induit bipolaire, les pôles isolés de droite constituant un pôle sud.
Dans ce but, l'enroulement 105 est monté de manière telle que les deux pôles isolés de gauche sont montés en paral- lèle magnétiquement, de même que les deux pôles isolés de draïte La ten- sion d'excitation est captée par les balais 102 et dirigée vers l'enroule- ment 105, de sorte qu'il en résulte un couplage d'auto-excitation pour la machine d'excitation auxiliaire bipolaire. L'enroulement d'excitation 105 pour l'enroulement d'induit quadripolaire est également alimenté par la tension aux deux balais 102. Le courant d'excitation dans l'enroulement
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d'excitation 106 peut être réglé à l'aide de la résistance 107, qui peut a- voir la forme d'un régulateur à résistance à commande manuelle ou d'un ré- gulateur automatique.
Comme l'indique la figure,les flux des deux pôles supérieurs, produits par' l'enroulement 106, sont amplifies par l'enroulement 105. Pour lesdux pôles inférieurs, les flux de l'enroulement -106 sont affaiblis par 1''enroulement 105. Ces flux polaires asymétriques ne peuvent cependant produire d'effet dans l'enroulement ondulé quadripolaire 103, étant donné que les bobines d'une branche d'induit sont uniformément réparties sous tous les pôles, de telle sorte que seule l'excitation symétrique quadripolaire entre en considération pour la production de la tension. Dans l'enroulement d'induit 101 bipolaire par contre, seule la différence entre deux flux po- laires asymétriques successifs peut engendrer une tension qui correspond ainsi à l'excitation bipolaire par l'enroulement 105.
Comme cette excita- tion est constante, les balais auxiliaires 102 soutirent également une ten- sion constante, indépendante de l'excitation dans l'enroulement 106. On peut donc, pour une tension constante de la machine d'excitation auxiliai- re, modifier la tension de la machine d'excitation principale.
La disposition suivant l'invention présente entre autres l'a- vantage que pour la machine d'excitation auxiliaire, il ne faut pas de fer spécial, étant donné que le flux bipolaire est superposé au flux quadripo- laire. L'enroulement 101 ne doit être dimensionné que pour la petite puissance des enroulements d'excitation bipolaires et quadripolaires 105 et 106.
L'enroulement d'induit bipolaire 101 peut, en outre, encore présenter deux ou trois dérivations et fournir alors par l'intermédiaire de bagues collectrices une tension alternative ou triphasée. On peut em- ployer cette tension qui est constante, pour l'alimentation d'un moteur de commande du pendule régulateur pour un régulateur de turbine ou pour d'autres commandes. importantes,qui doivent être indépendantes de la si- tuation du secteur, comme les moteurs de pompe, moteurs d'entraînement pour machines d'excitation ou d'amplification supplémentaires, ou analo- gues.
Dans la forme de réalisation, on se base sur une machine qua- dripolaire, mais on peut également employer une machine octopolaire avec deux enroulements d'induit, dont les nombres de pôles sont entre eux comme 1 : 2 ou 1 :4, ou bien une machine à 12, 16, etc., pôles. Le stator com- porte un nombre de pôles séparés égal à celui de l'enroulement d'induit qui en comporte le plus grand nombre, et les ôles d'excitation pour l'enroule- ment d'induit avec le petit nombre de pôles sont obtenus par montage magné- tique en parallèle de pôles séparés successifs.
Il n'est pas nécessaire que l'enroulement d'induit 103 ait la forme d'un enroulement ondulé ; on peut également lui donner la forme d'un enroulement à boucles, mais dans ce cas, on ne peut pas monter en parallèle des balais de même polarité, l'enroulement devant,suivant le nombre de pôles, être décomposé en deux ou plusieurs circuits séparés.
Il peut être nécessaire, pour obtenir une tension donnée de l'auto-excitation, d'introduire dans le circuit magnétique un isthme sous forme d'un circuit en fer,qui est déjà saturé par le flux provenant de l'excitation d'entrée (enroulement.105). Ce résultat peut cependant être atteint en prévoyant des tôles 118 entre le pôle et-la culasse.
La fige 6 représente une autre forme de réalisation de l'in- vention, dans laquelle une machine courant continu et une machine courant triphasé sont réunies et dans laquelle la tension continue est réglable indépendamment de la tension triphasée. La machine courant continu peut, par exemple, servir de machine d'excitation, et la machine courant tripha-
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se ou alternatif, étant donné qu'elle fournit une tension constante, peut servir de source de courant indépendante des perturbations dans le secteur pour le moteur d'entraînement du pendule régulateur ou pour le moteur d'en- traînement d'une pompe, d'une machine d'excitation supplémentaire ou d'une machine d'amplification ou analogue, si la machine est couplée à la généra- trice.
Dans la forme de réalisation de la fige 6, on a monté dans une ma- chine courant continu quadripolaire, une machine courant triphasé ou alter- natif bipolaire. Dans ce but, on a prévu, en plus de l'enroulement courant continu quadripolaire 103, sous forme d'enroulement ondulé, et dont la ten- sion est soutirée à l'aide des balais 104, un enroulement bipolaire 111, qui peut avoir la forme d'un enroulement courant continu fermé avec deux ou trois dérivations, ou la forme d'un enroulement courant triphasé, ou al- ternatif ouvert. La tension triphasée est soutirée à l'aide de trois ba- gues collectrices 112.
Pour obtenir une excitation bipolaire, on a de nou- veau prévu un enroulement d'excitation 105 sur les pôles, couplé de maniè- re telle que deux pôles séparés successifs présentent la même polarité.
En outre, les pôles comportent encore l'enroulement d'excitation 106 pour l'excitation quadripolaire. Chacun de ces deux enroulements d'excitation est alimenté par une source-de tension continue et l'on a monté dans cha- que enroulement d'excitation des résistances 107 ou 108, de sorte que la tension alternative ou triphasée et la tension continue peuvent être réglées indépendamment l'une de l'ature.
Le courant d'excitation pour l'enroulement d'excitation quadri- polaire 105 peut également être soutiré par l'intermédiaire d'une disposi- tion de redresseur, par exemple, des redresseurs à sec, des bagues collec- trices de l'enroulement d'induit bipolaire 111. Le redresseur peut égale- ment servir à l'auto-excitation de l'enroulement d'excitation bipolaire 105.
On peut également réunir une machine d'excitation auxiliaire pour la production d'une tension constante et une machine d'amplification en une seule machine, comme indiqué par la fig. 7. On a prévu une machine d'excitation à 16 pôles qui est, par exemple, montée sur une génératrice hydraulique à faible vitesse. On réduit de cette manière la hauteur de con- struction. La machine comporte un enroulement d'induit quadripolaire 111 qui, comme il résulte de la fige 8, peut avoir la forme d'un enroulement à boucles. Mais on peut également employer un enroulement ondulé ou bien un enroulement triphasé ouvert. La machine comporte, en outre, un enroule- ment d'induit octopolaire 113, qui est raccordé à un commutateur dont les balais sont désignés par 114.
Cet enroulement a la forme d'un enroulement ondulé comme l'indique la fige 8. On a, en outre, encore prévu en enrou- lement ondulé 115 à 16 pôles, qui est raccordé à un commutateur dont les balais sont désignés par 1160
Le stator comporte 16 pôles séparés avec chacun trois enroule- ments 121, 131 et 141. L'enroulement 121 fournit l'excitation quadripolai- re, l'enroulement 131, l'excitation octopolaire, et l'enroulement 141, l'ex- citation à 16 pôles. Dans ce but, l'enroulement 121 est couplé de manière telle que, chaque fois, quatre pôles successifs sont montés magnétiquement en parallèle, et constituent un pôle d'excitation pour l'enroulement d'in- duit quadripolaire.
L'enroulement d'excitation 131 est couplé de manière telle que deux pôles voisins séparés sont chaque fois montés magnétiquement en parallèle, et constituent le pelé d'excitation pour l'enroulement d'in- duit octopolaire. L' enroulement 141 est couplé de manière telle que les flux qu'il produit dans les pôles séparés voisins produisent alternative- ment un pôle nord et un pôle sud.
La tension triphasée soutirée aux balais 112 est redressée à l'aide de redresseurs, par exemple des redresseurs à sec 10, et fournie à l'enroulement 121 en couplage auto-excitation. Cette tension continue est, en outre, encore transmise à l'enroulement 131, à savoir par l'intermédiai- re du régulateur manuel ou un régulateur automatique 112. La tension sou-
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tirée aux balais 114 est transmise à l'enroulement 141 et les balais 116 fournissent la tension continue amplifiée L'enroulement 1 il et l'enroule- ment 121 constituent donc une machine d'excitation auxiliaire quadripolai- re à auto-excitation, tandis que les deux autres enroulements d'induit avec les enroulements d'excitation correspondants constituent une machine d'am- plification.
Dans le circuit courant continu derrière le redresseur, peut encore être montée une bobine de réactance de lissage 117. Seul l'enrou- . lement d'induit à 16 pôles 115 doit être dimensionné pour la puissance de sortie entière, tandis que les enroulements d'induit 113 ou 111 ne doivent être prévus que pour les puissances d'excitation correspondantes.
L'étage d'entrée de la machine d'amplification qui, dans cette disposition est octopolaire, peut comporter, en plus de l'enroulement d'ex- citation 131, encore d'autres enroulements d'excitation octopolaires, ex- cites dans le même sens que l'enroulement 131, ou dans le sens contraire, suivant le problème à résoudre. On peut, par exemple, prévoir un deuxième enroulement octopolaire qui est excité par la tension au commutateur 115 de l'étage de sortie à 16 pôles ou par le courant soutiré de ce commuta- teur, l'excitation de cet enroulement agissant en sens contraire à l'en- roulement d'excitation 131.
On obtient de cette manière une excitation différentielle qui est avantageuse pour cette disposition d'excitation, étant donné qu'elle admet passagèrement une excitation très grande pour surmonter des inerties de champ.
On peut également raccorder l'enroulement 111, lorsqu'il a la forme d'un enroulement à boucles ou ondulé fermé, à un commutateur, et supprimer alors le redresseur 110. '
On peut également prévoir un enroulement d'induit à 16 pôles, l'autre à quatre pôles et le troisième à deux pôles ; il faut, dans ce cas, coupler de manière appropriée les enroulements d'excitation, de telle sor- te que l'on obtient une excitation à 16 pôles, une à 4 et une à 2 pôles., Au lieu d'une machine à 16 pôles, on peut également employer, par exemple, une machine à 8, à 21,.,ou à 32 pôles.
Pour une machine à 32 pôles, on peut, par exemple, réunir une machine d'excitation à auto-excitation et deux ma- chines d'amplification en une seule machine, si l'on prévoit 5 enroulements d'induit et 5 enroulements d'excitation. Comme déjà indiqué., on peut réa- liser un étage d'amplification supplémentaire grâce au fait que l'on pré- voit un axe transversal de balais, qui est court-circuité. Dans la forme de réalisation,cet axe transversal de balais se trouverait sur le commuta- teur de l'enroulement 113.
Dans la machine d'amplification suivant l'invention, l'enrou- lement d'induit à nombre polaire le plus élevé et l'enroulement d'excita- tion à nombre polaire immédiatement inférieur, peut en outre être monté en série avec l'enroulement d'excitation pour le nombre polaire immédiatement supérieur. Par l'introduction de cette auto-excitation pour l'étage de sortie, le facteur d'amplification devient très grand. L'étage d'entrée également et/ou un étage supplémentaire se trouvant entre l'étage d'entrée et de sortie, peut être couplé en couplage d'auto-excitation, une tension étrangère étant, de préférence, fournie à l'étage d'entrée en série avec l'enroulement d'induit, pour augmenter la vitesse de réglage.
Cette tension étrangère peut, par exemple, être fournie par une batterie courant continu et dans ce circuit, on peut introduire une résistance réglable ou bien,on peut régler la tension étrangère elle-même. Par l'introduction de cette auto-excitation pour l'étage d'entrée également, le degré d'ampli- fication de la machine d'amplification est encore augmenté.
Dans les figs. 9 à 14, sont représentée's les formes de réalisa- tion de cette invention, dans lesquelles une machine quadripolaire et une machine bipolaire sont réunies en une seule machine.
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Dans la disposition¯suivant la fige 9, lenroulement d'induit 203 de la machine quadripolaire, représenté schématiquement, a la forme d'une enroulement ondule. Il est raccordé à un commutateur,dont est cap- tée la tension à l'aide des balais 204. En outre, on a. encore prévu un enroulement d'induit bipolaire 201, sous forme d'enroulement à boucles ou ondulé. Il est raccordé à un commutateur séparé dont les balais sont dé- signés par 202e Le stator comporte quatre pôles sépares. L'enroulement d'excitation 206 pour l'enroulement d'induit quadripolaire est couple de manière habituelle, les quatre pôles successifs ayant des polarités alter- nées.
L'autre enroulement d'excitation 205 pour l'enroulement d'induit bi- polaire est couplé de manière à ce que deux pôles voisins constituent cha- qie foisun pôle d'excitation pour l'enroulement d'induit bipolaire. Sui- vant l'invention, l'enroulement d'induit 201 est monté en série avec l'en- roulement d'excitation 206 et l'enroulement d'induit 204. On obtient ainsi qu'une tension d'induit très faible de l'étage d'entrée a pour conséquence une tension déjà très grande de l'étage de sortie, de sorte qu'un très grand degré d'amplification est obtenu. Les pôles comportenten outre, encore un enroulement supplémentaire 225, couplé de manière telle que deux pôles voisins constituent également un pôle d'excitation pour l'enroulement d'in- duit bipolaire.
Cet enroulement agit en sens contraire de celui de l'en- roulement 205 et est alimenté par la tension que produit le courant de l'étage de sortie dans une résistance 204. L'enroulement d'excitation 202 est raccordé à une source de tension continue 222 et à une résistance de réglage 223 montée en série avec celle-ci.
Le principe de couplage résulte de la fig. 10. La résistance résultante dans le circuit d'excitation de l'enroulement 206 peut être choisie de manière telle que, sans excitation étrangère, aucune auto-exci- tation ne peut avoir lieu. Mais on peut également la choisir de manière telle qu'une auto-excitation ait lieu.. L'enroulement d'induit bipolaire ne doit produire à l'état stationnaire que les AW (ampères-tours) qui se trouvent entre la droite de résistance du circuit de l'enroulement d'exci- tation 206 et la caractéristique de fer de l'étage de sortie.
Cela résulte de la fige 11. Dans celle-ci la tension E de l'étage de sorties captée aux balais 204, est représentée au-dessus des ampères-tours AW. a désigne la caractéristique de l'étage de sortie, linéaire dans la mesure du possible. La droite de résistance b pour le circuit d'excitation est placée dans la forme de réalisation de maniè- re telle que, sans excitation étrangère, aucune auto-excitation n'a lieu.
Seule l'excitation étrangère supplémentaire, provoquée par la tension à l'enroulement d'induit 201, produit l'excitation de l'étage de sortie avec la tension E. Conuae il résulte de la fig. 11, l'étage d'entrée ne doit produire que les ampères-tours relativement réduits AWF,tandis que les AWS de l'auto-excitation sont produits par l'étage de sortie lui-même.
Dans la partie droite de la caractéristique ,1 l'amplification est donc augmentée dans le rapport :
EMI9.1
Comme on l'a déjà indiqué$ on peut également réaliser l'étage de sortie avec auto-excitation. Cela est représente par Fige 12, tendis que Fig. 13 représente le schéma de principe. Lorsque les éléments corres- pondent avec ceux des Figs. 9 et 10, on a employé les mêmes chiffres de ré- férence. Différent en cela de la disposition suivant Fige 9, $ l'enroulement d'excitation 205 de l'étage de sortie, la source de tension continue 222, la résistance de réglage 223 et l'enroulement d'induit 201 sont ici en sé- rie.
On pourrait également coupler en série la source de courant continu
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et la résistance réglable avec un autre enroulement d'excitation 225, exci- té par la tension dans la résistance 230, ou bien les raccorder à un enrou- lement d'excitation séparée l'enroulement d'excitation 205 étant alors seul raccordé à l'enroulement d'induit 201 (couplage en auto-excitation).
Les rapports d'excitation pour l'enroulement d'excitation 205 de l'étage d'entrée pour la forme de réalisation suivant Fig. 12 résultent de la Fige 14, dans laquelle la tension E dans l'enroulement d'induit 201 dépend des ampères-tours AW. Si seule l'excitation étrangère provenant de la batterie 222 était présente, les ampères-tours d'excitation étrangère AWF déterminés par la position du régulateur 223 seraient actifs. Pour l'etage de résistance minimum, on aurait la tension E au commutateur. L'au- to- excitation supplémentaire par la tension au commutateur 202 produit les ampères-tours d'auto-excitation AWS,augmentée de E à E' par la ten- sion au commutateur 202. Le fecteur d'amplification du premier étage aug- mente ainsi également dans le rapport E'/E.
Pour de grandes valeurs de la résistance de réglage 223, les AWF de l'excitation étrangère deviennent plus petits et la droite d'auto-excitation devient plus verticale, comme l'indique la Fig. 14.
Le degré d'amplification des deux étages devient alors :
EMI10.1
On peut également, comme indiqué, raccorder l'excitation 205 directement à l'enroulement d'induit 205 et prévoir un enroulement d'exci- tation supplémentaire, raccordé uniquement à la batterie 222 et à la ré- sistance 223. On obtient alors pour l'étage d'entrée des conditions sem- blables à celles représentées par la fige 11, et l'amplification complète des deux étages est alors augmentée en cas de caractéristique non saturée dans le rapport
EMI10.2
AW S + AW F étage AW + AW étage . ÀV étage étage k* AWF
Comme déjà indiqué plusieurs fois, on peut encore introduire, par exemple, un troisième étage d'amplification, par exemple par excita- tion par champ transversal.
Cet étage est monté de préférence entre l'é- tage d'entrée et l'étage de sortie.
La machine d'amplification suivant l'invention peut, par exem- ple, être employée comme machine d'excitation pour le générateur d'un grou- pe Léonard, qui alimente un moteur pour l'entraînement d'un transporteur.. un train de laminoir ou analogue. On peut alors par le réglage du régula- teur 223 régler la tension de sortie du générateur.
Il faut encore citer que l'excitation différentielle représen- tée dans les Figs. 9 à 14 offre la possibilité d'obtenir un réglage très rapide, étant donné qu'une faible modification de la résistance provoque déjà une forte modification de l'excitation différentielle.
REVENDICATIONS.
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