CH213160A - Installation génératrice de courant électrique. - Google Patents

Installation génératrice de courant électrique.

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CH213160A
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Company Westingh Manufacturing
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Westinghouse Electric Corp
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Description


  Installation génératrice de courant électrique.    La     présente    invention concerne une ins  tallation génératrice de courant électrique  comprenant un générateur de courant alterna  tif, pouvant être combiné avec un redresseur  pour constituer une installation de charge de       batterie        d'accumulateurs    pour automobile.  



  L'invention a trait aux     installations    à  haute fréquence pour la charge de     batteries     d'automobiles ou     autres    dispositifs de trans  port à autopropulsion utilisant un généra  teur de courant alternatif ayant un élément  de stator à petite portée disposé en un point  de la     circonférence    d'une roue dentée dont  le diamètre correspond     approximativement    à  un diamètre convenant pour un volant, ou un  volant et mécanisme d'embrayage combinés,  pour le moteur primaire du dispositif de  transport à autopropulsion.  



  En considération du grand nombre d'auto  mobiles dans     lesquelles    une installation de  charge de     batterie    de ce genre doit être ap  pliquée, il est absolument     nécessaire    de ré-         duire    la grandeur et par conséquent le prix  de revient à un     minimum    et afin de dimi  nuer     les    frais pour obtenir la marche silen  cieuse     repuise,    il est aussi nécessaire de ré  duire le bruit du générateur à un strict mini  mum.  



  Pour obtenir une unité fonctionnant sans  bruit, il paraît nécessaire d'utiliser avec une  largeur d'encoche aussi petite que possible le  plus grand nombre     d'encoches    possible dans  l'élément de stator à petite portée, c'est-à-dire  un nombre d'encoches de stator suffisamment  grand pour y loger le cuivre nécessaire, cha  que encoche de stator étant seulement suffi  samment large pour recevoir un simple con  ducteur d'enroulement avec l'isolation néces  saire. Il en résulte un élément de stator qui  présente une face polaire sensiblement con  tinue ou ininterrompue à l'élément de rotor.

    Afin de réduire encore davantage les effets  de bruit des dents de stator, on a trouvé       avantageux    d'arrondir les arêtes des dents de      rotor, de     façon    à rendre plus souple le rap  prochement magnétique entre chaque dent de  rotor et les dents de stator. On a également  trouvé avantageux d'utiliser un relativement  grand nombre de dents de rotor, attendu que       cette    mesure fait     augmenter    la     fréquence    du  bruit et réduit l'intensité du bruit qui serait       transmis    à travers les moyens d'isolement  au bruit qui sont ordinairement     incorporés     dans un corps d'automobile.

   Dans des stators  à petite     portée,    il y a toujours     une    quantité  de bruit inévitable d'ordre assez élevé accom  pagnant tout effort d'utiliser pour l'alimen  tation une     source    de courant alternatif mono  phasé, ce qui doit être     attribué    aux pulsa  tions du torque retardateur produit par la  charge monophasée sur le générateur, et il  paraît donc     nécessaire    d'avoir     recours    à un  débit polyphasé. On comprend sans     autres     que le torque     résultant    deviendra plus uni  forme à mesure que le nombre de phases est  augmenté.

   Dans la pratique, l'utilisation de  trois phases élimine sensiblement le phéno  mène de bruit qui est dû à l'intermittence  du torque, bien qu'on puisse utiliser toute  construction polyphasée appropriée.  



  En     dehors    de 1a réduction ou de     '1@'élimi-          nation    du bruit, il est aussi désirable d'obte  nir une augmentation du débit pour une con  sommation de courant donnée dans l'enroule  ment de champ du générateur de courant al  ternatif, ce qui permet une réduction soit de  la grandeur, soit du courant de champ pour  un débit donné.

   Grâce à la réduction du  courant de champ, on obtient une plus grande  sûreté des contacts de régulateur qui sont  ordinairement     utilisés    dans des installations  modernes de charge de batterie     d'automobile     en vue     d'empêcher    une     surcharge    nuisible de  la     batterie.    L'emploi d'une     unité        génératrice          triphasée    importe beaucoup dans l'augmen  tation du débit par rapport à l'ancienne unité  génératrice monophasée,

   en raison du fait que  chacune des phases individuelles d'un enrou  lement triphasé donne approximativement le  même débit que si !l'on utilise seulement un  enroulement monophasé, pourvu que le plus  grand nombre d'encoches requises par l'en-    roulement triphasé ne réduise pas sensible  ment le flux     total..    Par conséquent, une unité       génératrice    triphasée donnera de très près  trois fois le débit d'une unité génératrice       monophasée.     



  Une     limite    pratique de l'augmentation  possible du nombre de dents de rotor et du  nombre de phases est fixée par la largeur  minimum     d'encoche    de stator qui puisse rece  voir un conducteur de la capacité de     conduc-          tion    de     courant    nécessaire avec l'isolation       concomitante,    et par la     nécessité    d'une lar  geur totale suffisamment grande de     toutes     les dents du stator pour porter le flux néces  saire économiquement, c'est-à-dire sans satu  ration préjudiciable.

   Si l'on réduit la largeur  des     encoches    du stator, il faut augmenter leur  nombre dans une proportion plus grande que  la proportion de     réduction    de la largeur d'en  coche,     ceci    à     cause    du plus grand nombre  d'épaisseurs d'isolation qui sont alors re  quises, dans le nombre plus grand d'encoches,  pour une section transversale     totale    donnée  du cuivre,

   de     sorte        qu'il    y aura là une limite  pratique au delà de laquelle il n'est pas     éco-          nomique    de réduire la largeur des encoches  de stator ou la     largeur    des     dents    de     stator.     Il existe en pratique     certaines    limites de  construction qui peuvent être choisies de fa  çon convenable pour     atteindre        presqu'entiè-          rement    l'élimination du bruit avec un agence  ment électrique     économique,

          comme        cela    sera  décrit par la suite.  



  Dans l'installation     génératrice    de     courant     électrique suivant l'invention; le     générateur     de courant alternatif     comporte    un élément de       rotor    relativement grand ayant.

   une partie       dentée    annulaire de matière magnétisable,  un élément de     stator    relativement     petit    dont  la     portée    est beaucoup plus     petite    que la pé  riphérie entière de l'élément de rotor,

       cet    élé  ment de stator ayant une partie     dentée    de  matière     magnétisable        espacée    par un     entrefer     de la partie     dentée    annulaire de l'élément de  rotor le     pas    des     dents    de l'élément de stator  du générateur étant plus petit que le pas des  dents de rotor et un enroulement polyphasé  étant disposé sur les dents de stator de fa-      çon à produire des tensions polyphasées dé  pendant des pulsations de flux à haute fré  quence dans les dents, produites par le dépla  cement relatif des dents du stator et du rotor.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution de  l'objet de     l'invention.     



  La fig. 1 montre une coupe verticale par  tielle d'un générateur de courant alternatif  d'une première forme d'exécution, appliquée  à une boîte de volant et d'embrayage d'une  automobile, la plus grande partie de     l'enrou-          ment    du générateur étant omise pour mieux  faire ressortir la construction de celui-ci;  La fig. 2 - montre en développement le  schéma de connexion de l'enroulement de sta  tor polyphasé dudit générateur, lequel com  porte deux bobinages     parallèles    reliés en Y;

    La fig. 3, montre une vue schématique de  l'ensemble de l'installation utilisant le géné  rateur représenté à la fig. 2 pour la charge  d'une batterie     d'automobile;     La fig. 4 est une vue similaire à celle de  la fig. 2, d'un enroulement de stator moins  coûteux que celui de la fig. 2, ayant des  qualités électriques un peu inférieures, en  utilisant un seul     bobinage    à couplage en  triangle, et  La     fig.    5 est une vue similaire à la     fig.    3  illustrant une installation dans     laquelle    le  générateur comprend l'enroulement représenté  à la     fig.    4.  



  La     fig.    1 montre, en coupe partielle,  l'arbre 46 du moteur primaire d'une automo  bile ou autre dispositif de transport à pro  pulsion     automotrice,    un volant 47 fixé sur  cet arbre et une boîte d'embrayage 48 qui  renferme ce volant -et les parties d'embrayage       adjointes    (non représentées) pour actionner  les moyens de propulsion du dispositif de  transport. La     boîte    d'embrayage 48 com  porte un bossage 49 qui est établi en s'écar  tant du volant 47, de façon à former une  poche pour recevoir l'élément de stator 50.  



  L'élément de stator 50 comporte une pla  que de fond     magnétisable    en lames 51 qui est  boulonnée sur le bossage 49 de la boîte 48, -et  un élément unipolaire     magnétisable        lamellé       52 ayant une portion de noyau 53 qui porte  un enroulement de magnétisation ou de  champ 54, et ayant une portion de face po  laire élargie 55 qui coopère avec un élément  de rotor 56 qui en est espacé par un entrefer  étroit 57. L'élément de rotor 56 comporte un  paquet de lames de matière magnétisable dis  posées en un ensemble annulaire porté par le  volant 47. Comme représenté, l'élément de  stator polaire 52 ne s'étend que sur une très  petite portion     (exactement    12,7 %) de la cir  conférence de l'élément de rotor 56.

   L'élé  ment de rotor 56 est muni de dents 58 s'é  tendant .sur tout son pourtour. La surface  d'entrefer de l'élément de stator est     pourvue     de dents 59 placées beaucoup plus étroite  ment les unes par rapport aux autres que les  dents du rotor et séparées par des encoches 60  qui reçoivent l'enroulement d'induit 61, la  plus grande partie de l'enroulement     d'induit     étant omise à la     fig.    1 pour des raisons de  clarté     d'illustration.     



  A     titre    d'orientation, chacune des en  coches de     stator    60- est numérotée séparément,  en     considérant    l'espace à l'extérieur de la der  nière dent de stator 59, à chaque extrémité  du stator, comme une encoche, de façon qu'il  y a trente-neuf encoches numérotées     @consécu-          tivement    de 1 à 39 correspondant à     trente-          huit    dents de stator.

   L'enroulement 61 est  disposé dans les dents de stator, de manière  à utiliser les pulsations de flux à haute fré  quence,     engendréest    par le mouvement des  dents de rotor 58 en passant près de l'élé  ment de     stator,    obligeant le flux traversant  chaque branche de bobine     latérale    de l'en  roulement 61 à changer d'un maximum, lors  qu'une dent de rotor     est    en face de l'encoche  de stator correspondante, à un minimum lors  qu'une encoche de rotor est en face de l'en  coche de stator correspondante.  



  Afin que les bobines de     stator    puissent  engendrer des     forces        électromotrices    corres  pondant aux pulsations de flux provoquées  par les dents de rotor, ce qui est     caractéristi-          que    dans les générateurs du genre     envisagé,     chaque bobine de stator a deux branches de  bobine latérales qui sont placées     dans    des en-      coches distantes de     1$0    degrés     électriques     entre elles,

   de     sorte        qu'une    encoche se trou  vera au-dessus du milieu d'une dent de rotor  58 au même instant que l'autre encoche de  la même bobine est située au-dessus du mi  lieu d'un entredent du rotor. On dispose ainsi  d'un     enroulement    à pas entier,     ce    qui donne  le plus grand débit, en particulier lorsque le       nombre    d'encoches à enroulement 60 par di  vision polaire du rotor est petit. Dans le pré  sent cas, ce nombre est de six, ou, en général,  de<I>2N,</I> où<I>N</I> est le nombre de phases, le fac  teur 2 provenant du fait que chaque bobine  a deux branches latérales.

   Ceci représente le  nombre minimum possible de dents de stator,  et il est en général inéconomique d'utiliser un  plus grand nombre de dents de     stator    par di  vision ou pas de dent de rotor, à     cause    de la       nécessité    de prévoir une forme d'encoche de  stator qui soit suffisamment large pour y  disposer un conducteur     d'enroulement    avec  l'isolation nécessaire, et une forme de dent  de stator qui soit suffisamment large pour  conduire sa proportion de flux, le     facteur          d'espace    étant affecté de manière nuisible si  l'on augmente trop le nombre des encoches  de stator.  



  Il est également désirable, au point de  vue de l'élimination du bruit, d'utiliser au  tant de dents de rotor 58 que possible, de  sorte que, pour une longueur totale donnée  au stator, il est désirable d'y prévoir autant  de dents et d'encoches que les considérations  d'un facteur d'espace pratiquement le per  mettent,     ce    qui     déterminera    le nombre de  dents de rotor qui devront     être    utilisées, de  sorte que chaque division ou pas de dent de  rotor, ou la     distance    entre le milieu d'une  dent et le milieu de la dent adjacente corres  pond à 2N divisions ou pas de dent de sta  tor.  



  Un développement schématique des  trente-neuf     encoches    de stator 1 à 39 est re  présenté aux     fig.    2 et 4     incorporant    deux dif  férentes dispositions     d'enroulement,    avec les       conducteurs    d'enroulement 61, largement es  pacés dans le     sens        vertical,    pour que les con  nexions     d'extrémité    puissent être représentées    convenablement,     les    connexions d'extrémité  de l'avant étant     dessinées    en traits pleins et  les connexions     d'extrémité    de l'arrière en  pointillé.

   Pour la     commodité    de l'illustration,  on n'a représenté aux     fig.    2 et 4 que le com  mencement et la fin de l'enroulement, les  quatre pôles médians étant laissés de     côté          parce    qu'ils sont identiques aux portions  d'enroulement qui sont     représentées.     



  La forme de poinçonnage particulière des  tôles de     stator    est     adaptée    pour recevoir six       conducteurs    ou branches d'enroulement 61  par encoche,     correspondant    à     l'enroulement     représenté à la     fig.    4,     mais    on obtient un       fonctionnement    électrique un peu plus favo  rable en utilisant huit fils     conducteurs    par  encoche, au lieu de six fils par encoche  comme indiqué dans l'enroulement     représenté     à la     fig.    2.  



  L'enroulement représenté à la     fig.    2 est  un enroulement en double étoile, c'est-à-dire  un enroulement     triphasé    à connexion en Y,  ayant deux     conducteurs    en parallèle pour  chaque phase.

   Les trois     conducteurs    d'ame  née de courant des trois phases     sont    indi  qués en A, B et C, qui     peuvent    être consi  dérés     comme    points de     commencement    des  bobinages de phase respectifs,     alors    que les  points finaux de     ces    bobinages sont     ceux    qui  sont     désignés    par A', B' et C\     respectivement.     Comme on     1.e    voit à la     fig.    2, l'enroulement  est un enroulement ayant     quatre    spires en sé  rie au-dessous de chacun des pôles,

   pour cha  cun des deux bobinages reliés en     parallèle.     Pour compenser le fait que les conducteurs       d'enroulement    situés au fond des encoches 1 à  39, étant de ce fait plus     éloignés    de     l'entre-          fer    57, ont une force électromotrice induite  un peu plus faible que les autres     conducteurs     d'enroulement, ceci en raison de fuites,

   les  deux bobinages parallèles sont     disposés    de fa  çon que l'un des circuits     renferme    les     conduc-          teurs    situés dans les deux     couches    de sommet  et dans les deux couches de fond, tandis que  l'autre circuit renferme les     conducteurs    situés  dans les     quatres        couches        intermédiaires.     



       Comme        représenté    à la     fig.    3, l'enroule  ment de la     fig.    2 est relié en double étoile,      avec les     points    A', B' et C' reliés ensemble  pour     constituer    le point     d'étoile    commun.  Les     conducteurs   <I>A, B et</I> C sont     utilisés    pour  amener un courant polyphasé à haute fré  quence à un redresseur à connexion en étoile  à onde complète, 63, dont les deux points  d'étoile     constituent    les bornes de courant  continu 65 et 66, respectivement. On peut  utiliser toute forme désirée de redresseur 63.  



  Il est aussi possible d'alimenter une charge  polyphasée à partir des conducteurs A, B et  C comme indiqué par le circuit branché 68.  



  L'enroulement 61, dans la     forme    repré  sentée à la fig. 4, est disposé pour être re  lié en triangle et dans ce cas, il faut que  chaque phase     fournisse    plus de voltage et  moins de courant que dans l'enroulement à  connexion en étoile des fig. 2 et 3, comme  on le comprend sans autres. Pour cette rai  son, l'enroulement relié en triangle des fig. 4  et 5 est enroulé avec six tours en série pour  chacun des six pôles, et il utilise seulement  un     conducteur    pour chaque phase, au lieu de  deux conducteurs en parallèle. La connexion  de l'enroulement relié en triangle 61 de la  fig. 4 avec le redresseur 63 est indiquée à  la fig. 5.  



  Dans les formes d'exécution suivant les       fig.    3 et 5,     l'agrégat        générateur-redresseur     61-63 est disposé pour fournir du courant  redressé à un circuit de charge     auxiliaire    à  courant     continu    70 de     l'automobile    ou autre  dispositif de transport, par     l'intermédiaire     d'un     interrupteur    à retour de courant 72 qui  est muni d'une     bobine-série    73 et     d'une    bo  bine en dérivation 74. Au circuit à courant  continu 70 est reliée une     batterie    d'accumu  lateurs 76.  



  L'enroulement d'excitation ou de champ  54 du générateur -est relié aux bornes 65 et  66 du redresseur.  



  En fonctionnement, lorsque le générateur  est à l'arrêt, l'interrupteur à retour de cou  rant 72 est à sa position déclenchée, et l'en  roulement     d'excitation    54 est désexcité, de  sorte que     l'excitation    du générateur est limi  tée à la     magnétisation        résiduelle.    Lorsqu'on    effectue le démarrage du     moteur    de l'auto  mobile, le générateur commence à     produire     une     force        électromotrice    polyphasée, grâce  à sa     magnétisation    résiduelle,

   et lorsque son  voltage     redressé    en circuit ouvert     atteint    une       valeur    qui dépasse légèrement celle du circuit  à     courant        continu    70,     le,    bobine en dérivation  74 de l'interrupteur à retour de courant 72       attire        l'armature    79 et ferme     l'interrupteur     de façon à établir la connexion des bornes  de redresseur 65 et 66 avec le circuit à cou  rant continu 70.

   De     ce    fait, le     courant    passe  par la     bobine-série    73 de     l'interrupteur    à re  tour de courant 72 dans une     direction    con  venable pour aider la bobine en     dérivation     74 à     maintenir        l'interrupteur    fermé,     cette          condition    persistant jusqu'à ce que le ralen  tissement du     générateur    provoque une légère       chute    du voltage redressé débité au-dessous  de celui du circuit à courant continu 70,

   au  quel moment le courant de champ en 54 peut  être fourni momentanément par la     batterie     76, plutôt que par le     générateur    61,     ce    qui  provoque un faible courant dé retour momen  tané dans la     bobine-série    73,     anéantissant    la       magnétisation    de la bobine en dérivation 74  -et relâchant l'armature 79 de     l'interrupteur.     



  Il est une     caractéristique    importante du  générateur qu'il doit avoir une fréquence pas  sablement élevée en comparaison des fré  quences commerciales ordinaires, telles que  60 périodes, et qu'il doit avoir une     caracté-          ristique    de débit à courant assez constant       lorsqu'il    marche à sa charge maximum,     c'est-          à-dire    à sa vitesse de marche normale, y  compris toutes les vitesses au-dessus d'une  certaine vitesse de l'automobile ou autre dis  positif de     transport.    A présent,

   on considère  environ 32 km par heure comme une petite       vitesse    à laquelle le générateur doit débiter  son plein courant redressé normal qui, dans       1e    présent cas., est de 35 ampères. En     réalité,     le générateur représenté aux     fig.    4 et 5 rend  un peu mieux que cela et fournit un courant  de 36,5     amp.    à 1000, tours par minute, cor  respondant à une vitesse d'automobile d'envi  ron     32        km    à l'heure.

   La     caractéristique    de  courant par rapport à la vitesse du généra-      Leur devient entièrement     plate    aux     vitesses     plus élevées de sorte qu'une augmentation  de la vitesse de<B>150%</B> n'entraîne un accrois  sement de     courant    que de 231o, ou à 45 am  pères, tandis qu'une augmentation de la vi  tesse de 250%,     correspondant    à une vitesse       d'automobile    de 96,5 km à d'heure, ne donne  que 50     ampères,    après quoi     toute    augmenta  tion ultérieure de la vitesse ne produira plus  qu'un petit accroissement de l'ampérage ou  point du     tout.     



  La     caractéristique    à courant sensible  ment constant du générateur est obtenue par  suite de sa     haute        fréquence,        ce    qui implique  un effet élevé de la     réactance,    et de la réac  tion d'induit     démagnétisante    des     courants     de charge passant par les conducteurs d'in  duit 61 logés dans les encoches de stator 60       (numérotées    de 1 à 39).  



  Dans la forme d'exécution représentée à  la fig. 1, l'élément de rotor 56 comporte cin  quante dents 58, et comme la fréquence de  débit dépend des pulsations résultant du fait  que le flux de stator passe par les dents de  rotor et devient presque zéro aux points où il  n'y a point de dent de     rotor    sous l'élément de  stator, la fréquence est égale au nombre de  dents de rotor, cinquante, fois la vitesse de ro  tor en révolutions par seconde, ou 50/60 fois  la vitesse de rotor en révolutions par minute.  A. la     vitesse    de     rotor    de 1000 t/min., ou à une       petite    vitesse de     course    de 32 km à l'heure, la  fréquence du générateur est de 833     périodes.     



  Comme il a été mentionné plus haut, une  considération qui était d'extrême     importance     dans la construction du présent générateur,  était l'élimination du bruit     excessif    qui était  jusqu'à présent inhérent aux générateurs du       type    fonctionnant avec des pulsations de  flux de     dents.     



  Une des premières choses qu'on a     faites,     en vue d'obtenir un fonctionnement silen  cieux, était de proportionner les grandeurs  relatives des dents de stator et des encoches  de telle manière que l'unité de stator présente  au rotor une     face    polaire sensiblement con  tinue ou ininterrompue, c'est-à-dire la por  tion de l'élément de     stator    limitant     l'entrefer       57.

   Ceci implique l'utilisation d'encoches de       stator    qui sont aussi étroites que faire se  peut.     Evidemment,    la largeur d'encoche de  stator la plus     petite    possible     est        celle    d'une  encoche qui pourra tout juste     recevoir    un  seul     conducteur    d'induit 61 avec l'isolation  nécessaire de     l'enroulement.    Le     conducteur     d'induit devra être suffisamment grand pour  conduire sa     part    du débit de régime du géné  rateur,

   et le     courant    de régime du     conduc-          teur    peut être réduit en     reliant    un ou plu  sieurs     conducteurs    en parallèle, comme     cela     a été indiqué pour la forme     d'exécution    des       fig.    2 et 3.  



  Il n'est pas désirable de     pousser    la sub  division de l'enroulement d'induit trop loin,  en utilisant un grand nombre de     conducteurs     en parallèle,     parce    que le     facteur    d'espace de  viendrait alors inadmissible en raison du fait  qu'un     pourcentage        excessivement    grand de  l'espace entier des     encoches    (mesuré dans une  direction     circonférentielle)    serait alors occupé  par les gaines     isolantes    plutôt que par le  cuivre des     conducteurs    d'enroulement.  



  L'effet d'étroites     encoches    de     stator    60  est de provoquer une     dispersion    des lignes de  flux qui     sortent    des     extrémités    des dents de       stator    59 pendant le temps     qu'elles    croisent.  l'entrefer 57 et atteignent le sommet des  dents de     rotor    58, de façon à venir se réunir  et à     présenter    une     intensité    de magnétisation  passablement uniforme,     réduisant    ainsi le  bruit.  



  Pour obtenir une réduction ultérieure du  bruit, il est avantageux d'arrondir les arêtes  des dents de rotor,     comme    représenté en 81 à  la     fig.    1, de sorte que le rapprochement ma  gnétique de chaque dent de rotor 58 vers le  stator est rendu plus     couple.     



  Pour la réduction du bruit, il est aussi     né-          oessaire        d'utiliser    un grand     nombre    de dents  de stator,     parce    qu'il en résulte un accroisse  ment de la     fréquence    du bruit et une réduc  tion de l'intensité du bruit qui est transmis  à travers les moyens     absorbeurs    de bruit qui  sont ordinairement incorporés dans un châssis  d'automobile.

        Un nombre de dents de rotor de cinquante  est en général suffisamment grand, tant au  point de vue du rendement électrique qu'au  point de vue de la réduction du bruit, en par  ticulier dans un générateur, dans lequel la vi  tesse de marche     normale    est de l'ordre de  1000 tours par minute. Le nombre de dents  de rotor peut être augmenté au delà de cin  quante, par     -exemple    à     soixante-dix    ou davan  tage, sans rencontrer de difficultés dues au  bruit, mais toute     tentative    de réduire le  nombre de dents de rotor considérablement  au-dessous de cinquante, par exemple à en  viron     quarante-cinq    dents, provoquerait des  difficultés dans la construction.  



  Les tentatives de la réduction du bruit  par les moyens précédemment décrits ont fi  nalement     atteint    un point où il y avait tou  jours encore un certain bruit préjudiciable  dont l'élimination n'était pas possible avec       les    moyens précédemment mentionnés. Ce  bruit a finalement     été    repéré comme prove  nant principalement du     torque    retardateur  pulsatoire dû à la charge du générateur, en  raison du fait que le générateur qui était uti  lisé     antérieurement    était de construction mo  nophasée.

   En transformant la construction du  générateur en type biphasé, ce bruit résul  tant du torque de charge     pulsatoire    était  considérablement réduit en raison du fait que  le torque de charge d'un     générateur    biphasé  est presque toujours     -exempt    de pulsations.  Cet effet fut augmenté par l'utilisation de       trois    phases, auquel     cas    les pulsations du       torque    de charge étaient éliminées à peu  près entièrement.  



  I1 faut croire que les difficultés de bruit  dues au torque de charge     pulsatoire    dans les  anciennes constructions de générateur mono  phasé sont un phénomène qui est propre aux  constructions avec stator à     petite    portée, et ne  sont pas encourues dans des     générateurs     monophasés ordinaires dans     lesquels.    un en  roulement d'induit s'étend sur tout le pour  tour de la machine.

   En raison du fait qu'un  élément de stator à petite portée a été utilisé,  qui ne s'étendait que sur une très petite par  tie de la circonférence de l'élément de rotor,    les pulsations dans les réactions dues à la  charge monophasée provoquaient des efforts  latéraux ou radiaux déséquilibrés entre     les     éléments de stator et de rotor, et il en résul  tait un bruit qui n'aurait pas été obtenu si  l'élément de stator s'était étendu autour de  tout l'élément de rotor, ou si l'élément de  stator à     petite    portée avait été     exactement     compensé par un élément de stator similaire  correspondant disposé de façon     exactement     diamétralement opposée au premier, de l'au  tre côté de l'élément de rotor.  



  Il est désirable d'élargir l'entrefer 57 en  évasement pour les quelques dernières dents  de stator, à chaque     extrémité    de l'élément de  stator 50, ce qui est réalisé en découpant en  retrait les trois dernières dents de stator 59  suivant une ligne droite, comme indiqué en  83 à la     fig.    1. Par ce moyen, on évite sen  siblement les variations de flux qui     seraient     provoquées par le changement de six dents  à sept dents de rotor sous l'élément de stator  dans     différentes    positions de l'élément de  rotor.  



  Un autre but très important de la pré  sente invention est     l'augmentation    du débit  électrique qui peut être obtenue à     partir    d'un  élément de stator d'une grandeur donnée, ou  d'obtenir une réduction de grandeur pour un  rendement donné. Le débit de chaque phase  de l'enroulement est     presqu'entièrement    ou  sensiblement le même que le débit qui serait  obtenu si l'on n'avait utilisé qu'une seule  phase pour l'enroulement, de sorte que le  rendement était sensiblement triplé par rap  port à la construction de     générateur    mono  phasé, par l'emploi d'un enroulement tri  phasé.

   Il est ainsi rendu possible d'augmen  ter quelque peu le débit normal du généra  teur et de réduire     notablement    les     ampère-          tours    utilisés dans l'enroulement de champ  54, cette dernière réduction étant très avan  tageuse pour     augmenter    la longévité des con  tacts du régulateur (non représenté) qui     re-          présente    une partie standard de l'équipement       d'une    installation de charge de batterie pour  empêcher une surcharge de la batterie.

        Il est évident qu'il y a des     limites    pra  tiques dans     lesquelles    la construction d'un  générateur à haute     fréquence    et à petite por  tée donnant satisfaction au point de vue de  la marche silencieuse peut être     exécutée.     Quelques-unes de     ces    limites ont déjà été men  tionnées, et quelques limites peuvent être  mentionnées par la suite, bien qu'il ne soit  probablement pas     nécessaire    d'observer tou  jours toutes     ces    limites,

   ces limites étant seu  lement désirables au point de vue de l'ob  tention de la meilleure construction possible  avec les     vitesses    et dimensions de     rotor    parti  culières qui ont     été    considérées précédem  ment dans l'application de la     construction.     



  La     fréquence    électrique, à la vitesse de  marche normale minimum qui correspond à  une     petite    vitesse de     course    du dispositif de  transport, devrait être de l'ordre de 800 pé  riodes par seconde, expression par laquelle  on entend une     fréquence    variant entre envi  ron 500 et environ 1000 périodes par se  conde. La     fréquence    minimum du     générateur     à la     vitesse    de marche à vide du moteur pri  maire devrait être au-dessus de 60 périodes.

    Le nombre de dents de rotor devra être main  tenu avantageusement. à une valeur de l'or  dre de 50, expression par laquelle on entend  une variation entre environ 35 dents et envi  ron 70 dents ou davantage. Comme autre  moyen pour arriver à une construction satis  faisante, la division des dents sur la corde  de l'élément de stator devrait     être    de l'ordre  de 3,5 mm, expression par laquelle on entend  une     variation    d'environ 2,5 mm ou moins à  environ 5 mm comme limite supérieure.

   La  division des dents de rotor pourra être déter  minée sur la base des     indications    précédentes  en tenant compte de la     condition    qu'elle de  vra être approximativement égale à 2N fois  la division des     dents    du stator.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Installation génératrice électrique, com prenant un générateur de courant alternatif comportant un élément de rotor relativement grand ayant une partie annulaire dentée en matière magnétisable, un élément de stator relativement petit d'une portée beaucoup plus petite que la périphérie entière de l'élément de rotor, l'élément de stator ayant une partie dentée en matière magnétisable espacée par un entrefer de la partie dentée annulaire de l'élément de rotor,
    caractérisée en ce que le pas des dents de l'élément de stator du gé nérateur est plus petit que le pas. des dents du rotor et qu'un enroulement polyphasé est.
    disposé sur les dents du stator, de façon à produire des tensions polyphasées qui dépen dent des pulsations de flux à haute fréquence produites par les déplacements relatifs des dents du stator et du rotor. SOUS-REVENDICATIONS:
    Installation suivant la revendication, ca ractérisée en ce que les encoches entre les dents de stator du générateur sont seule ment assez larges pour ne recevoir qu'un seul conducteur d'enroulement avec l'iso lation nécessaire. Installation suivant la revendication,
    ca ractérisée en ce que les éléments du géné rateur sont établis de façon que la vitesse de marche normale et le nombre de dents produisent une fréquence qui est au moins de l'ordre de 800 périodes. Installation suivant la revendication, ca ractérisée en ce que le nombre de dents de rotor de générateur est de l'ordre de 50.
    Installation ,suivant la revendication, ca ractérisée en ce que le pas des dents du rotor du générateur est 2N fois plus grand que le pas des dents du stator, N étant le nombre de phases. Installation suivant la revendication et la sous- revendication 4, caractérisée en ce que le pas des dents sur l'élément de sta tor du générateur est de l'ordre de 3,5 mm.
    Installation suivant la revendication, ca ractérisée en ce que les dents du rotor du générateur sont arrondies. Installation suivant la revendication, ca ractérisée en ce que l'entrefer entre l'élé ment de stator et l'élément de rotor du générateur va en augmentant de largeur à chaque extrémité de l'élément de stator. Installation suivant la revendication, comportant une boîte renfermant l'élé ment de rotor du générateur et ayant un bossage s'éloignant de l'élément de rotor, formant poche, l'élément de stator du gé nérateur étant monté dans cette poche.
    Installation suivant la revendication, dis posée sur un dispositif de transport à pro pulsion automotrice comportant un mo teur primaire et dies. moyens de propul sion commandés par ce moteur, caractéri sée en ce que l'élément de rotor du géné rateur comporte une roue figée sur l'arbre du moteur primaire et dont le diamètre correspond approximativement au dia mètre d'un volant de ce moteur.
    Installation suivant la revendication et la sous-revendication 9, caractérisée en ce qu'un redresseur est associé à l'enroule ment polyphasé du générateur et relié à un circuit à courant continu destiné à ren fermer une batterie d'accumulateurs pour recevoir le débit dudit redresseur.
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