<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES DYNAMO-ELECTRIQUES.
La présente invention concerne les machines dynamo-électriques et plus spécialement les machines à courant alternatif et à vitesses multiples du type décrit dans le brevet anglais n 644.183 de la Demanderesse.
Il est connu qu'il faut,'en construction d'enroulements de machines à courant alternatif, surtout lorsque ces enroulements sont divisés en plusieurs parties par l'adjonction de prises intermédiaires,veiller spécialement à éviter des forces magnéto-motrices inégales (M.M.F.) dans les différents pôles des enroulements, si on veut que la machine fonctionne de façon satisfai- sante. Il faut d'habitude construire chaque partie d'enroulement, de façon à avoir égalité des différents pôles. Par exemple, dans le cas d'une machine conforme au brevet anglais n 644.183, avec un enroulement de réglage donnant treize vitesses différentes,
chacune des trois parties de chaque phase de cet enroulement doit se trouver sur chacun des pôles. Ce genre de construction demande un grand nombre de connexions.
La présente invention a pour but de procurer, dans certains types de machines à courant alternatif, par exemple le type décrit dans le brevet précité, un enroulement de construction plus simple qu'auparavant et permettant d'obtenir l'égalité de force magnéto-motrice dans les différents p- les de la machine.
L'invention procure, dans une machine à courant-alternatif, un enroulement à prises dont, dans chaque phase, certaines ou toutes les parties, reliées en série et déterminées par les prises, sont disposées sur tous les pôles d'une polarité et les autres, ou aucune, sur tous les pôles de l'autre polarité, et un enroulement sans prises dont, dans chaque phase, tous les pôles d'une polarité sont effectivement en parallèle avec tous les pôles de l'autre polarité, l'enroulement à prises et l'enroulement sans prises étant séparés ou reliés en série, suivant le cas.
L'invention procure aussi un moteur, comme décrit dans le brevet
<Desc/Clms Page number 2>
précitée avec un ----,,-roulement de réglage dont, dans chaque phase, les deux ou trois, suivant le cas, parties reliées en série sont disposées, l'une sur tous les pôles d'une polarité, et l'autre, ou les deux autres, sur tous les pôles de l'autre polarité, et avec un enroulement primaire dont tous les pô- les d'une polarité sont effectivement en parallèle avec tous les pôles de l'au- tre polarité.
Dans le cas d'un moteur à sept vitesses comme décrit dans le brevet précité et conforme à la présente invention, une des deux parties con- nectées en série de l'enroulement de réglage est disposée sur tous les pòles d'une polarité, et l'autre sur tous les pôles de l'autre polarité. Dans le cas d'un moteur à treize vitesses, dont les parties connectées en série de l'enroulement de réglage comportent respectivement n, 3n et 2n spires, la par- tie à 3n spires est, de préférence, disposée-sur tous les pôles d'une polari- té et les parties à n et 2n spires sur tous les pôles de l'autre polarité.
Dans chaque cas, les groupes polaires de chaque partie de l'enroulement de ré- glage peuvent être connectés en série, en parallèle ou en série-parallèle, suivant le cas. De même, les groupes polaires des bobines d'une polarité de l'enroulement primaire peuvent être connectés - en série, parallèle ou série- parallèle, suivant le cas.
L'invention sera maintenant décrite en se référant au dessin annexé qui représenté une application de l'invention à un moteur du type dé- crit dans le brevet anglais n 644.183. Seuls les enroulements primaire et de réglage sont représentés. Ces deux enroulements ont chacun trois phases, dont une seule est représentée, pour la clarté du dessin. L'enroulement de réglage, à prises, est représenté sur la moitié supérieure de la figure, et l'enroulement primaire, sans prises, est représenté sur la moitié inférieure.
Chacun des enroulements a deux pôles, et est logé dans un stator à 18 encoches, soit 3 encoches par phase et par pôle, le pas d'enroulement étant 7 pour les deux enroulements. Ces valeurs ne sont données qu'a titre d'exemple.
L'enroulement primaire de la moitié inférieure du dessin à deux bornes A1 et A2. Ces bornes, comme on peut le voir, terminent deux circuits en parallèle, l'un consistant en trois bobines logées dans les encoches 1, 8, 2, 9, 3 et 10 et constituant un pôle de la phase, et-l'autre consistant en trois bobines logées dans les encoches 1, 12, 18, 11, 17 et 10 et constituant l'autre pôle de polarité opposée. L'enroulement de réglage de la moitié supé- rieure du dessin a deux bornes d'extrémité D1 et D4, ainsi que des prises D2 et D3.
Comme on peut le voir, il n'y a qu'un circuit entre les bornes D1 et D4 consistant en une bobine logée dans les encoches 2 et 9 entre la borne Dl et la prise D2, trois bobines logées dans les encoches 1,12, 18, 11, 17, et 10 entre les prises D2 et D, et deux bobines logées dans les encoches 1, 8, 3 et 10 entre la prise D3 et la borne D4. Les groupes à une et deux bobines constituent un pôle de la phase et le groupe à trois bobines constitue l'autre pôle de la polarité opposée.
L'action combinée des enroulements égalisant les forces magnéto- motrices des deux pelas est expliquée de la façon suivante.
Comme les deux pôles de l'enroulement primaire sont en parallè- le, la f.é.m. induite dans chacun est la même, et, par conséquent, les flux magnétiques et forces magnétomotrices résultantes qui sont, tous deux, la somme vectorielle des empères-tours primaires et de réglage correspondants et des ampères-tours de l'enroulement secondaire ou rotor, sont é gaux. En ad- mettant que les ampères-tours secondaires des deux pôles sont égaux en tous les cas, il s'ensuit que la somme vectorielle des ampères-tours primaires et de réglage dans chacun des deux pôles, doivent être égaux, s'il faut satisfai- re à l'égalité de force magnétomotrice des deux pôles.
Si l'enroulement de réglage n'est pas en circuit, le moteur tourne à sa vitesse moyenne qui est celle d'un moteur a induction ordinaire.
Dans ce cas,le courant dans l'enroulement primaire se répartit de façon éga- le entre les deux circuits terminés par les bernes A1 et A2. Si on introduit dans le circuit secondaire (rotor) du moteur, la partie de l'enroulement de réglage comprise entre les prises D1 et D2, les ampères-tours de la bobine lo-
<Desc/Clms Page number 3>
gée dans les encoches 2 e 9 s'ajoutent ou se retranchent, suivant le sens de la connexion, des ampères-tours secondaires et, par conséquent les ampères- tours totaux secondaires de chacun des deux pôles sont inégaux.
Comme les pò- les de l'enroulement primaire sont en parallèle, le courant primaire se divise inégalement entre eux, dans un rapport tel que les ampères-tours secondaires dans chaque pòle soient mis en opposition avec un nombre correspondant d'ampè- res-tours primaires, et les flux magnétiques des deux pôles sont maintenus in- changés et égaux.
De même, pour les différents cas possibles de sélection des différentes parties de l'enroulement de réglage, le courant primaire se divi- se chaque fois en deux parties dont le rapport correspond à celui des ampères- tours secondaires totaux des deux pôles.
En outre, quand tout l'enroulement de réglage est en circuit, les ampères-tours secondaires totaux de chacun des deux pôles sont égaux et le courant primaire se divise donc en deux parties égales.
Pour des machines à deux paires de pôles ou plus, la même ac- tion se produit entre tous les pôles d'une polarité et ceux de la polarité op- posée, pourvu que, dans l'enroulement de réglage, le groupe de pôles d'une po- larité. connectés en série parallèle ou série-parallèle, soit mis en série avec le groupe des pôles de l'autre polarité connectés entre eux comme ceux du premier groupe, et, dans l'enroulement primaire, le groupe de pôles d'une polarité connectés en série, série-parallèle ou parallèle, indépendamment de l'enroulement de réglage, soit connecté en parallèle avec l'autre groupe de pò- les connectés entre eux comme ceux du premier groupe.
L'invention peut ètre appliquée, par exemple, à un moteur d'induction avec enroulement secondaire ou rotor à collecteur et balais fixes, de type bien connu, dont le stator porte un enroulement auxiliaire qui peut ètre utilisé pour obtenir trois vitesses, ou pour améliorer le facteur de puissance pour une vitesse. Dans les deux cas, on n'utilise, à la fois, qu'une moitié de l'enroulement auxiliaire ; dans un cas, une moitié sert à augmenter la vitesse et l'autre moitié à la diminuer,, et dans l'autre cas, une moitié sert à améliorer le facteur de puissance dans un sens de rotation, et l'autre moitié dans l'autre sens.
Une môitié de l'enroulement est entièrement bobinée sur les ples d'une polarité, et l'autre moitié sur les pèles de l'autre polarité et l'enroulement primaire est connecté exactement comme décrit ci-dessus.
Dans le cas général, l'action combinée des deux enroulements ne change pas s'ils sont séparés l'un de l'autre ou. connectés en série, et elle n'est pas influencée par le pas d'enroulement, ni par le nombre de phases différent d'un enroulement l'autre. En outre,si les deux enroulements sont polyphasés, les phases ne doivent pas être coaxiales, mais il est généralement bon qu'il en soit ainsi dans le cas de deux enroulements monophasés.
REVENDICATIONS.
1. - Machine dynamo-électrique à courant alternatif à vitesses multiples comprenant ;ce enroulement à prises, caractérisée en ce que, dans chaque phase, certaines ou toutes les parties connectées en série délimitées par les prises sont disposées sur tous les pôles d'une polarité et les autres, ou aucune, sur tous les pòlos de l'autre polarité, et -un enroulement sans prises dont, dans chaque phase, tous les pòles d'une polarité sont effectivement connectés en parallèle avec tous les ples de l'autre polarité, les enroulements à prises et sans prises étant séparés ou connecter en série.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
IMPROVEMENTS IN DYNAMO-ELECTRIC MACHINES.
The present invention relates to dynamo-electric machines and more especially to alternating current and multi-speed machines of the type described in British Patent No. 644,183 by the Applicant.
It is known that, in the construction of windings of alternating current machines, especially when these windings are divided into several parts by the addition of intermediate taps, special care must be taken to avoid unequal magneto-motive forces (MMF). in the different poles of the windings, if the machine is to operate satisfactorily. Usually it is necessary to construct each part of winding, so as to have equal of the different poles. For example, in the case of a machine conforming to British Patent No. 644,183, with an adjusting winding giving thirteen different speeds,
each of the three parts of each phase of this winding must be on each of the poles. This type of construction requires a large number of connections.
The object of the present invention is to provide, in certain types of alternating current machines, for example the type described in the aforementioned patent, a winding of simpler construction than before and making it possible to obtain equal magneto-motive force. in the different poles of the machine.
The invention provides, in an AC machine, a tapped winding of which, in each phase, some or all of the parts, connected in series and determined by the taps, are arranged on all the poles of a polarity and the others, or none, on all the poles of the other polarity, and a winding without taps of which, in each phase, all the poles of one polarity are effectively in parallel with all the poles of the other polarity, the winding with taps and the winding without taps being separated or connected in series, as the case may be.
The invention also provides a motor, as described in the patent.
<Desc / Clms Page number 2>
abovementioned with a ---- ,, - adjusting bearing of which, in each phase, the two or three, as the case may be, parts connected in series are arranged, one on all the poles of a polarity, and the other, or the other two, on all the poles of the other polarity, and with a primary winding of which all the poles of one polarity are effectively in parallel with all the poles of the other polarity.
In the case of a seven-speed motor as described in the aforementioned patent and in accordance with the present invention, one of the two parts connected in series of the adjusting winding is arranged on all poles of one polarity, and the other on all poles of the other polarity. In the case of a thirteen-speed motor, of which the parts connected in series of the regulating winding comprise respectively n, 3n and 2n turns, the part with 3n turns is preferably arranged on all the poles. of one polarity and the parts with n and 2n turns on all poles of the other polarity.
In each case, the pole groups of each part of the regulating winding can be connected in series, in parallel or in series-parallel, as appropriate. Likewise, the pole groups of the coils of one polarity of the primary winding can be connected - in series, parallel or series-parallel, as appropriate.
The invention will now be described with reference to the accompanying drawing which shows an application of the invention to an engine of the type described in British Patent No. 644,183. Only the primary and control windings are shown. These two windings each have three phases, only one of which is shown, for clarity of the drawing. The adjusting winding, with taps, is shown in the upper half of the figure, and the primary winding, without taps, is shown on the lower half.
Each of the windings has two poles, and is housed in a stator with 18 notches, ie 3 notches per phase and per pole, the winding pitch being 7 for the two windings. These values are given only as an example.
The primary winding of the lower half of the drawing has two terminals A1 and A2. These terminals, as can be seen, terminate two circuits in parallel, one consisting of three coils housed in notches 1, 8, 2, 9, 3 and 10 and constituting a phase pole, and the other consisting of three coils housed in notches 1, 12, 18, 11, 17 and 10 and constituting the other pole of opposite polarity. The adjustment winding in the upper half of the drawing has two end terminals D1 and D4, as well as sockets D2 and D3.
As can be seen, there is only one circuit between terminals D1 and D4 consisting of a coil housed in notches 2 and 9 between terminal Dl and socket D2, three coils housed in notches 1,12 , 18, 11, 17, and 10 between sockets D2 and D, and two coils housed in notches 1, 8, 3 and 10 between socket D3 and terminal D4. The one and two coil groups constitute one pole of the phase and the three coil group constitute the other pole of the opposite polarity.
The combined action of the windings equalizing the magnetomotive forces of the two pelas is explained as follows.
As the two poles of the primary winding are in parallel, the emf. induced in each is the same, and therefore the resulting magnetic fluxes and magnetomotive forces which are both the vector sum of the corresponding primary and tuning emper-turns and the secondary winding or rotor ampere-turns, are equal. Assuming that the secondary ampere-turns of the two poles are equal in all cases, it follows that the vector sum of the primary and control ampere-turns in each of the two poles must be equal, if necessary satisfy the equality of magnetomotive force of the two poles.
If the regulating winding is not on, the motor rotates at its average speed which is that of an ordinary induction motor.
In this case, the current in the primary winding is distributed equally between the two circuits terminated by the terminals A1 and A2. If we introduce into the secondary circuit (rotor) of the motor, the part of the adjustment winding between the taps D1 and D2, the ampere-turns of the coil lo-
<Desc / Clms Page number 3>
gée in notches 2 e 9 are added or subtracted, depending on the direction of the connection, of the secondary ampere-turns and, consequently, the total secondary amperes-turns of each of the two poles are unequal.
Since the poles of the primary winding are in parallel, the primary current divides unequally between them, in such a ratio that the secondary ampere-turns in each pole are put in opposition with a corresponding number of amps. primary turns, and the magnetic fluxes of the two poles are kept unchanged and equal.
Likewise, for the different possible cases of selection of the different parts of the regulating winding, the primary current is divided into two parts each time, the ratio of which corresponds to that of the total secondary amperes-turns of the two poles.
Furthermore, when all the regulating winding is on, the total secondary ampere-turns of each of the two poles are equal and the primary current therefore divides into two equal parts.
For machines with two or more pairs of poles, the same action occurs between all poles of one polarity and those of the opposite polarity, provided that in the setting winding the pole group d 'a polarity. connected in series parallel or series-parallel, either put in series with the group of poles of the other polarity connected to each other like those of the first group, and, in the primary winding, the group of poles of one polarity connected in series, series-parallel or parallel, independently of the setting winding, is connected in parallel with the other group of poles connected to each other like those of the first group.
The invention can be applied, for example, to an induction motor with secondary winding or rotor with collector and fixed brushes, of a well-known type, the stator of which carries an auxiliary winding which can be used to obtain three speeds, or to obtain three speeds. improve the power factor for a speed. In both cases, only one half of the auxiliary winding is used at a time; in one case, one half is used to increase the speed and the other half to decrease it ,, and in the other case, one half is used to improve the power factor in one direction of rotation, and the other half in the 'other way.
One half of the winding is fully wound on the ends of one polarity, and the other half on the poles of the other polarity and the primary winding is connected exactly as described above.
In the general case, the combined action of the two windings does not change if they are separated from each other or. connected in series, and it is not influenced by the winding pitch, nor by the different number of phases from one winding to another. Also, if the two windings are polyphase, the phases should not be coaxial, but it is generally good if this is the case in the case of two single phase windings.
CLAIMS.
1. - Multi-speed alternating current dynamo-electric machine comprising; this tapped winding, characterized in that, in each phase, some or all of the parts connected in series delimited by the sockets are arranged on all the poles of a polarity and the others, or none, on all the poles of the other polarity, and -a winding without taps of which, in each phase, all the poles of one polarity are effectively connected in parallel with all the poles of the other polarity, the taped and non-taped windings being separated or connected in series.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.