Machine électrique. Cette invention a pour objet une machine électrique pour des usabes où elle est soumise à des vibrations violentes.
Dans le cas d'un électromoteur employé sur les tramways ou les locomotives électri ques, par exemple, les essieux sont soumis à des chocs intenses dus à la fois aux impul sions des forces motrices et aux chocs élevés de la caisse du véhicule et il en résulte que l'arbre du moteur est lui-même soumis à des chocs importants. Si les paliers de l'arbre du moteur sont reliés rigidement à la partie fixe, c'est-à-dire à la partie la plus lourde du mo teur, l'arbre est non seulement, sujet à être brisé par un effort interne excessif, mais, en outre, des vibrations intenses sont transmises à la partie fixe du moteur et à la caisse du véhicule.
Jusqu'à ce jour, d'une façon générale, deux genres de constructions ont été adoptés pour les moteurs de ce genre. Dans le cas d'une locomotive à faible vitesse, on adopte le type à accouplement élastique dans lequel les pignons de l'essieu actionnent les roues par l'entremise de ressorts dans le but d'ab sorber les vibrations. Toutefois, ce système est de construction délicate et les ressorts se rompent fréquemment en service.
Dans le cas d'une locomotive à grande vi tesse, on adopte la commande par l'électro moteur sans engrenage. Dans ce système de commande, on donne à la longueur effective des arcs polaires du moteur une valeur très faible et à l'entrefer une valeur très grande de façon que les deux éléments du moteur ne puissent se heurter mutuellement sous les chocs de la voiture. Il en résulte que le ren dement du moteur est faible et qu'on ne peut pas employer de courant à haute tension en raison du fait qu'il est absolument impossible de faire usage de pôles de commutation.
Le but de l'invention est d'éliminer ces inconvénients. L'invention se caractérise en ce que les pièces polaires du stator de la ma chine qui entourent le rotor de celle-ci sont séparées du corps du stator suivant des plans s'étendant dans la direction dans laquelle les efforts vibratoires s'exercent, mais de façon que la réluctance magnétique de la machine ne soit pas modifiée, par les secousses,- et en ce due lesdites pièces polaires sont reliées .aux paliers de l'arbre du rotor en un bloc distinct du corps du stator de la machine.
Dans le cas où il s'agit d'un moteur à en grenage, le corps de l'élément fixe qui cons titue la partie la plus lourde du moteur pourra être fixé à la caisse de la voiture, tandis que ses pièces polaires constituant la partie plus légère de l'élément fixe du moteur pourront être reliées par un joug à l'arbre du rotor, les impulsions de la force motrice et le choc de la voiture n'étant pas transmis à la partie fixe du moteur ni à la caisse de la voi ture. Les pièces polaires étant reliées aux pa liers de l'arbre du rotor, il ne se produit au cune collision entre ces divers organes, même si l'entrefer est très faible.
De plus, une coin- mutation sans étincelles peut être obtenue par l'addition de pôles de commutation qui n'avaient jamais été employés das les mo teurs de ce type.
Le dessin annexé représente schématique ment et, à titre d'exemple, une forme d'exé cution de l'objet de l'invention établie comme moteur bipolaire, à engrenage, destiné à être employé sur des voitures électrique.
La fig. 1 en est une coupe verticale trans versale, le moteur étant muni de pôles de commutation; La fig. 2 est partiellement une vue de côté, partiellement une coupe longitudinale. Dans ces figures, les pièces polaires ma gnétiques 1 du stator sont établies séparé ment du noyau inducteur 2, tout en se tou chant suivant un plan vertical 3. Les deux piéces polaires 1 et les deux pôles de com mutation 4 sont reliés consécutivement et ri gidement entre eux à l'aide de plaques 5 en métal non magnétique, tel que le maillechort, le laiton ou le bronze. Les pôles de commu tation 4 sont agencés pour pouvoir coulisser dans des trous 6 percés dans le corps ou car casse 7 du stator.
Dans la direction latérale des pôles de commutation 4, un jeu étroit est ménagé de chaque côté entre la paroi du trou 6 de la carcasse 7 et le pôle pour permettre à ce dernier de se déplacer légèrement suivant l'axe du rotor, L'extrémité externe d'un des pôles de commutation 4 se prolonge légèrement au delà de la surface externe de la carcasse 7 et ce prolongement présente une rainure dans laquelle s'engage une nervure prévue sur un joug formant console 8, le tout étant assem blé rigidement par des boulons comme repré senté.
Le joug 8 est préférablement en ma tière non magnétique, mais s'il est établi en acier fondu, acier forgé ou matière analogue, il convient que le pôle de commutation de fixation soit isolé magnétiquement du joug, ou que l'arbre du rotor soit isolé magnétique- ment, du joug, ce qui s'obtient en intercalant une matière non magnétique dans une partie commode du joug. Les pièces polaires 1 et les pôles de commutation 4 sont ainsi rigide ment solidaires entre eux et avec ledit joug 8, lequel présente aux extrémités libres de ses branches des paliers 9 pour l'arbre 12 du ro tor et supporte aussi le porte-balais 13, ce qui assure une relation mécanique et magné tique constante des éléments polaires avec le rotor.
La carcasse 7 du stator est montée sur des barres de suspension 10 du véhicule. Dans la commande à engrenage, l'arbre 12 du rotor porte un pignon actionnant un pignon monté sur l'essieu, non représenté, sur lequel est monté le joug 8 d'une manière appropriée. La carcasse 7 est reliée au joug 8 par plusieurs liens élastiques comprenant un boulon 11 et un ressort 14. Dans le cas d'une commande sans engrenage, l'arbre 12 du rotor peut en même temps constituer un essieu du véhicule.
Electric machine. This invention relates to an electric machine for usabes where it is subjected to violent vibrations.
In the case of an electric motor used on trams or electric locomotives, for example, the axles are subjected to intense shocks due both to the impulses of the driving forces and to the high shocks of the vehicle body. As a result, the motor shaft itself is subjected to significant shocks. If the bearings of the motor shaft are rigidly connected to the fixed part, that is to say to the heaviest part of the motor, the shaft is not only, subject to being broken by excessive internal force. , but, in addition, intense vibrations are transmitted to the fixed part of the engine and to the body of the vehicle.
To date, in general, two kinds of constructions have been adopted for engines of this kind. In the case of a low speed locomotive, the elastic coupling type is adopted in which the axle gears actuate the wheels by means of springs in order to absorb vibrations. However, this system is of delicate construction and the springs frequently break in service.
In the case of a high speed locomotive, control by the gearless electro motor is adopted. In this control system, the effective length of the polar arcs of the motor is given a very low value and the air gap a very large value so that the two elements of the motor cannot collide with each other under the impact of the car. As a result, the motor efficiency is low and high voltage current cannot be used due to the fact that it is absolutely impossible to use switching poles.
The aim of the invention is to eliminate these drawbacks. The invention is characterized in that the pole pieces of the stator of the machine which surround the rotor thereof are separated from the body of the stator along planes extending in the direction in which the vibratory forces are exerted, but so that the magnetic reluctance of the machine is not modified by the jolts, - and as such said pole pieces are connected to the bearings of the rotor shaft in a separate block from the body of the stator of the machine.
In the case where it is a grained engine, the body of the fixed element which constitutes the heaviest part of the engine can be fixed to the body of the car, while its pole pieces constituting the lighter part of the fixed part of the engine may be linked by a yoke to the rotor shaft, the impulses of the driving force and the shock of the car not being transmitted to the fixed part of the engine or to the body of the car. The pole pieces being connected to the bearings of the rotor shaft, there is no collision between these various members, even if the air gap is very small.
In addition, spark-free coin-mutation can be achieved by the addition of switching poles which had never been used in motors of this type.
The appended drawing represents schematically and, by way of example, an embodiment of the object of the invention established as a two-pole motor, with gearing, intended for use on electric cars.
Fig. 1 is a transverse vertical section thereof, the motor being provided with switching poles; Fig. 2 is partially a side view, partially a longitudinal section. In these figures, the magnetic pole pieces 1 of the stator are established separately from the inductor core 2, while touching along a vertical plane 3. The two pole pieces 1 and the two switching poles 4 are connected consecutively and ri gidement between them using plates 5 of non-magnetic metal, such as nickel silver, brass or bronze. The switching poles 4 are arranged to be able to slide in holes 6 drilled in the body or because 7 of the stator breaks.
In the lateral direction of the switching poles 4, a narrow clearance is provided on each side between the wall of the hole 6 of the carcass 7 and the pole to allow the latter to move slightly along the axis of the rotor, the end external one of the switching poles 4 extends slightly beyond the external surface of the carcass 7 and this extension has a groove in which engages a rib provided on a yoke forming a console 8, the whole being rigidly assembled by bolts as shown.
The yoke 8 is preferably of non-magnetic material, but if it is made of molten steel, forged steel or the like, the fixing switching pole should be magnetically insulated from the yoke, or the rotor shaft should be magnetically insulated from the yoke, which is achieved by interposing a non-magnetic material in a convenient part of the yoke. The pole pieces 1 and the switching poles 4 are thus rigidly integral with each other and with said yoke 8, which has at the free ends of its branches bearings 9 for the shaft 12 of the rotor and also supports the brush holder 13 , which ensures a constant mechanical and magnetic relationship of the pole elements with the rotor.
The frame 7 of the stator is mounted on suspension bars 10 of the vehicle. In the gear drive, the rotor shaft 12 carries a pinion actuating a pinion mounted on the axle, not shown, on which the yoke 8 is suitably mounted. The carcass 7 is connected to the yoke 8 by several elastic links comprising a bolt 11 and a spring 14. In the case of a gearless drive, the rotor shaft 12 can at the same time constitute an axle of the vehicle.