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"moteurs inaction comport;,Lnt '.1..'1 induit t en c0'.1rt-circu1 t".
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Il est connu qu'uii moteur ;'>. i:'lductioT1 comportant un induit en court-circuit ,ten<'=4e 1)::' ;6réral lors du dés rage lp. multiplc du courant de nil@..1nnement à pleine charge, surtout du fait que le fact0ur de ;; ..=ànce àu rotor est >44savanta;eux. Par conséqu=nz, 11.e cs,.i¯zle <;;;1, ;algré le 0rhnt élevé, inférieur à celui dyltn moteur à b.-;'.,3 dans le <pl....:t de fa,gon appro;dmati'rement au courant de dëmarrag..
On a déjà ef-fectu-- des ess*is pour le coura-nt de démarrag. et élever en uéme ,,,# le cou de démar-
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rage.
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On utilise à cet f:t généralement des éléments en fer aimantables à ciif4ren:;i ;#oi¯jj;s de l'induit en court-cir- """ '###-'###-######..,. en ier a,u3 ila.ct-'Loi è1.t ':)u,'&:'lt rO";0riq,ue une ir.1t.,,::,: ,)11 magné-
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tique, ce rotor étant parcouru par un courut altenaif, t les courants de Poucault provoquent un échauffèrent qui 1.:, 'J Egalement le couple de démarrage et don; l'effet est 1.>i>,ii;..;, à celui des pertes qui se produisent dana le rhéostat z.. rage des moteurs à bagues. Un échauffement considérabi. 'If: courants de Foucault, donc une augmentation du couple -,2 produit cependant que pour des valeurs levées de :;, ,'.na,.;.'" L'obtention d'une induction élevée nécess±ze toute:'.9 u,l rant réactif important.
Ce courant réactif ou d' ah!.l: .,e. abaisse cependant le facteur de puissance de démarrage du ¯ ¯ -- ...- qur reduit le couple maximal du moteur et augmente le glissement. Il est vrai que le fer échauffé par les courants de Foucault augmente le couple de démarrage. mais ce procédé est désavantageux car les caractéristiques de fonctionneement du moteur sont considérablement dégradées. On ne pourrait oôtenir une solution appropriée que si l'échauffement du fer de support avait lieu pour un facteur de puissance correct du cou- rant rotorique, c'est-à-dire si l'échauffement du fer de support ne demanderait qu'un courant d'excitation relativemeent faible. Un faible courant d'excitetion
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Cep(,l1i:lant y., 1 lieu que si, d'une part, l'induction dans le fier de SUPPOI'' est faible, (contrairement à l'exigence de l'échauffement , courants de Foucault pour lequel on nécessite une ina,àc c 61 ....c ¯ 1 ¯ et d'autre part, lorsuqe, pour une faibly induction le circuit magnétique est fermé et le trajet des lignes de force est le plus court.
L'exigence d'un courant d'aimantation relativement faible ne peut être satisfaite que si les conditions précitées sont en même temps remplies.
La présente invention résout ce problème et élimine les inconvénients précités des solutions connues.
L'invention a pour objet un moteur à induction comportatn un induit en court-circuit, caractérisé apr le fait qu'on dispose sur les barreaux rotoriques conducteurs de courant qui
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dépassent le fer du rotor ou bien sur chaque barreau de la cage rotorique, des tubes 3éparés ne se trouvant pas en contact entre eux, en matière ferromagnétique, de préférence en fer, les barreaux précités étant court-circuités à leurs deux extrémités au moyen d'un mitériau bon conducteur électrique, donc d'un matériau faible résistance électrique, de préférence sous forme de bagues tubulaires, ces tubes en fer disposés sur les barreaux rotoriques étant en outre court-circuités chacun à leurs deux extrémités, indépendamment des barreaux précités.
il est évident qu'on peut également d'après l'invention enrouler sur les barreaux rotoriques des bandes de fer au lieu d'utiliser les tubes en fer ou bien disposer sur les barreaux rotoriques des tubes à paroi fine emboités les uns dans les autres.
Conformément à l'invention, le choix de la longueur et de l'épaisseur de la paoi des tubes en fer disposés sur les barreaux rotoriques le choix des dimensions des bagues ou des anneaux de court-circuit, et le choix approprié des propriétés magnétiques des tu)es, permettent le rélae indépen- dant du couple de démarrage, du courant rotorique, ainsi que des valeurs du glissement, conformément aux exigences, à savoir dans des limites telles qu : la valeur du couple de démarrage atteigne celle du couple maximal et que le glissement, en marche atteigne également la valeur du glissement dea moteurs à doubla cage d'écureuil.
Une autre réalisation ce l'invention peut également. être obtenue par le fait que les tubes en fer disposés sur le:: barreaux rotoriques ne se @rouvent pas, pour éviter leur contact mutuel, côte à cote mais 1, s uns au-dessous des autres ou :.sont disposés sur les barreaux lotoriques à l'intérieur au rotor.
Pour mieux faire comprencre l'objet de la présente
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schématiquement aur le dessin annexé.
Sur ce dessin: la figure 1 représente une coupe longitudinale de l'induit en court-circuit du moteur conforme à l'invention; la figure 2 est une vue de face de la bague court- circuitant les tubes; la figure 3 représente le schéma de principe d'un transformateur de courant pour expliquer l'effet des tubes en fer; la figure 4 représente un transformateur de courant dont l'enroulement primaire représente les barreaux rotoriques et dont l'enroulement secondaire est court-circuité par une résistance ohmique; la figure 5 représente la coupe longitudinale d'une variante de l'induit en court-circuit du moteur de l'invention, en particulier d'une variante caractérisée par des barreaux et des tubes disposés les uns entre les autres; la figure 6 $est un vue de face du dispositif de la figure 5.
Pour réduire le trajet magnétique, on dispose sur des barreaux 1 du rotor des tubes 2 ou' des éléments tubulaires en un matériau aimantable, les tubes disposés sur les différents barreaux n'étant pas en contact les uns avec les autres; les deux extrémités des tubes sont munies à chaque fois d'une bague ou d'un anneau 4 ne court-circuitant que les extrémités des incépendants des bagues 3 qui court-circuitent les barreaux rotoriques.
L'utilisation des tubes est avantageuse, car elle. assure non seulement un cirucit magnétique fermé, mais en même temps le trajet d'aimantation le plus court. Dans le cas de tubes, la longueur de ce trajet ext à peine supérieure au pourtour des barreaux conducteurs de courant. Il serai-. toutefeis incorrect d'entourer plusieurs barreaux rotoriques d'un tube en fer commun ou de monter les barreaux rotoriques dans
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une bague en fer commune, car alors le trajet, d'aimantation deviendrait considérablement, plus lon, d'autant plus qu'entre les barreaux rotoriques disposés côte à côte.
des lignes de force ayant des sens opposé3 se couperaient du fais ces phases approx@mativement les mêmes ce ces barreaux, ces lignes de force se supprimant pou- la plupart cane les parties entre les barreaux rotoriques. et. par conséquent, il n'y aurait à proximité de ces barreaux presque pas de lignes ce force; le trajetd'aimantation entour';rait donc non pas un, mais plusieurs barreaux rotoriques, ce qui l'allongerait considérablement. Il en résulte que, pour la même induction, il faudrait un courant d'excitation bien supérieur.
Le courant rotorique élevé de démarrage engendrerait dans les parois des tubes une induction élevée qui réduireit fortement le facteur de puis- sance . Cet inconvénient es':, éliminé suivant l'invention en utilisant pour l'échauffement du fer le principe d'un transformateur de courant à circuit secondaire fermé dans lequel circule un courant presque égal au courant primaire, mais ayant un sens opposé; ce courant secondaire désaimante, par consé- quent, le noyau de fer et une faible induction suffit à maintenir ce courant secondaire.
Les tubes disposés sur les barreaux rotoriques constituent sous une forme simplifiée un tel transformateur de courant (voir figure 4). On utilise dans ce cas, au lieu d'un noyau de transformateur de courant en tôle, un tube massif en fer et non pas un tube se composant de minces bagues en fer, comme indiqué sur la figure. On n'utilise, en outre, à l'intérieur du tube, donc du noyau de fer, à côté du barreau rotorique représentant l'enroulemen; primaire, aucun conducteur secondaire particulier tel que déiigné par la référence 5 sur la figure 4, car dans ce cas le'même résultat est obtenu d'une manière bien plus simple à l'aide d'un tube en fer massif, à l'extrémité duquel apparaît :.a même tension secondaire que dans le conducteur 5 de la figure 4.
Dans ce cas, le circuit aecon-
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daire est obtenu par sertissage sur les deux faces des diffé- rentes extrémités des tubes en fer à chaque fois dans une bague en fer. Ces bagues en fer 4 (voir figure 1) court-cir- cuitent les tensions appliquées aux extrémités des tubes et fixent en mené temps les tubes par rapport à l'axe.
Comme mentionné ci-dessus, les anneaux 4 en fer court-circuitant les tubes 2 sont indépendants des bagues 3 court-circuita nt les barreaux rotoriques. Cela est également avantageux puisque les conducteurs secondaires sont parcourus par un courant opposé au courant primaire et de la sorte les courants dans les deux bagues ou anneaux de court-circuit ont des sens opposés l'un à l'autre.
En court-circuitant les tubes, on ferme le circuit suivant du courant les parcourant: le courant secondaire, de valeur à peu près égale à celle du courant primaire, mais de sens opposé, traverse le tube et parcourt l'anneau de court- circuit jusqu'à l'extrémité du tube ayant une tension de sens opposé et retourne à travers le tube jusqu'à l'anneau de court- circuit se trouvant de l'autre côté en atteignant ainsi le point de sortie. Ce courant secondaire parcourt également (des mesures permettent de le prouver) toute la longueur des tubes et par conséquent, non pas comme les courants de Poucault qui ne circulent qu'autour de la paroi du tube en fer, et cela uniquement dans le cas d'une induction importante.
De tels courants de Foucault locaux apparattraient également dans les tubes en fer utilisés suivant l'invention, si ces tubes n'étaient pas court-circuités entre eux aux extrémités. Etant donné que les parois du tube constituent une résistance ohmique, le courant les traversant est également ohmique et du fait que la faible induction produite dans le tube ne demande pas de courant d'excitation important, le courant primaire, donc le courant rotorique, est approximativement égal au courant tra- versant le tube et a, par conséquent, un caractére presque ohmique.
De la sorte les parois des tubes exercent lor8 du
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démarrage du moteur le même effet que si les tubes étaient branchés directement dans 1" circuit du courant rotorique, c'est-à-dire que la résistance rotorique augmente lors du démarrage à mesure de leur résistance. On obtient ainsi un autre avantage car les tuber, dans lesquels se dégage la chaleur lors du démarrage, peuvent être disposés en dehors du stator et du rotor de manière à pouvoir évacuer cette chaleur aisément, sans que celle-ci influence désavantageusement les enroulements statorique et rotorique.
Lors de l'accélartion du rotor, donc pendant l'accroissement du nombre de tours, la fréquence du courant rotorique baisse et lorsqu'on atteint la vitesse de rotation à pleine charge (la faible fréquence correspondant au faible glissement ainsi que du fai que les tubes sont court-circuités), l'effet de transformaiion cesse complètement et la résistance rotorique initiale est rétablie, ce qui n'augmente le glissement qu'insensiblement dans les conditions d'un fonctionnement normal.
Même si les tubes n'étaient pas court-circuités, on peut mesurer une induction cans les tubes en fer et il appa- rait par conséquent un courent d'aimantation également dans le circuit rotorique, par suite de quoi le glissement augmente considérablement, comme il arrive désavantageusement en pratique dans toutes les solutions jusqu'ici connues d'uugmentation du couple, utilisant le fer. La présente invention élimine également cet inconvénient.
Grce l'utilisation de tubes suivant l'invention, le choix approprié de l'épaisseur de la paroi des tubes et de leur longueur permetd'obtenir un démarrage même avec le couple maximal, à savoir du fait d'un bon faveur de puissance de démarrage pour un courant de démarrage peine supérieur a celui utilisé généralement dans les mmoteurs à bagues.
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celui des moteurs à bagues, ce qui permet de remplacer dans la plupart des cas, le moteur à bagues par le nouveau moteur à tubes. Le moteur conforme à l'invention peut être bien réglé au moyen de la modification de la tension qui alimente son stator.
Si le montage de tubes de longueur suffisante entral- ne des difficultée, la résistance des tubes peut également être augmentée en produisant des fentes suivant une spirale dans ces derniers. On obtient ainsi un ensemble à trois dimensions dans lequel la longueur du trajet du courant ne correspond pas à la longueur du tube, mais à la longueur plus importante du trajet en spirale.
Dans les moteurs dans lesquels les encoches se trou- vent trop près les unes des autres, l'invention permet égale- ment une autre réalisation suivant laquelle on peut disposer sur chaque barreau rotorique un tube particulier, tout en gar- dant un bon rendement. Selon cette réalisation, les barreaux rotoriques 1 comportent chacun un prolongement 6 (voir figures
5 et 6), ces différents prolongements étant réunis par un con- ducteur ou une bague de court-circuit 3 ; les tubes se trouvant sur les prolongements sont disposés par groupes les uns en dessous des autres et court-circuités par des anneaux 4 montés sur les extrémités des tubes.
Les tubes peuvent également être disposés à proxi- mité de l'arbre, auquel cas le moment supplémentaire d'inertie du rotor est également réduit.
Les tubes peuvent également être disposés à l'inté- rieur du noyau rotorique, entre le noyau de fer du rotor et l'arbre, à condition qu'il y ait assez de place.