Groupe moteur électrique à vitesse variable Pour les transformateurs, l'emploi d'enrou lements séparés en sections par des éléments redresseurs est bien connu. On sait également que l'on peut disposer des agents redresseurs entre les enroulements des moteurs électriques rotatifs.
L'objet de la présente invention est un groupe moteur électrique à vitesse variable, caractérisé en ce qu'il comporte un enroule ment comprenant au moins deux sections sépa rées l'une de l'autre par un élément redresseur.
Dans l'un des cas d'application, l'enroule ment peut être monté dans un ensemble com posé de deux unités accouplées mécanique ment, une première de ces unités étant un mo teur à courant alternatif dont les enroulements d'induit présentent des sections séparées par des éléments redresseurs et la seconde unité étant un moteur à courant continu alimenté, par l'intermédiaire de bagues collectrices, par un courant continu dérivé de l'induit de la pre mière unité.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une application de l'enrou lement selon l'invention. La fig. 1 en est une vue en coupe longitu dinale schématique.
La fig. 2 est un schéma du circuit élec trique. Selon la fig. 1, un réseau de courant alter natif triphasé 16 est connecté par l'intermé diaire d'un interrupteur 17 avec l'enroulement du stator 18 d'un moteur à courant alterna tif. Le rotor correspondant à ce stator est mon té sur un arbre 19 et comprend des enroule ments 20. Un courant provenant des enroule ments du rotor passe par des bagues collectri ces 21 et 22. Sur l'arbre 19- est aussi monté un moteur à courant continu, qui est ici suppo sé du type shunt. Une connexion est établie en tre les bagues collectrices 21 et 22 et les balais 23 et 24 du collecteur du moteur à courant con tinu, et ces balais permettent le passage du courant dans l'induit 25 du moteur à courant continu.
Une connexion est aussi établie entre lesdites bagues et l'inducteur shunt 26 du mo teur à courant continu à l'aide d'un autre inter rupteur 27 et d'une résistance variable 28. La force motrice fournie par le groupe moteur électrique est prélevée sur l'extrémité saillante 19a de l'arbre 19. Les interrupteurs 17 et 27 sont accouplés mécaniquement. On peut les disposer de façon qu'ils possèdent trois posi tions normales, à savoir : arrêt, marche avant et marche arrière.
<I>a</I> indique l'enveloppe du groupe et<I>b</I> et c des paliers supportant l'arbre 19.
Selon la fig. 2, le courant alternatif tripha sé du réseau 16 passe par l'interrupteur 17 pour exciter l'enroulement de stator 18. Il en résulte un champ tournant magnétique, dont le mouvement, par rapport au rotor, produit un courant continu qu'on peut recueillir aux ba gues collectrices 21 et 22 des enroulements de rotor 20. Ces enroulements 20 sont séparés en sections par des éléments redresseurs 15. Bien que l'on n'ait indiqué que deux circuits 20, il peut en être prévu tout nombre désiré.
Ce courant continu est fourni à l'unité à courant continu du type shunt du groupe et, pendant le fonctionnement, l'unité triphasée du groupe se comportera comme un moteur à in duction et fournira un couple moteur rotatif à l'arbre 19. Les connexions avec le moteur à courant continu sont telles que le couple rota tif qui en résulte s'ajoutera au couple rotatif de l'unité à induction. A mesure que la vitesse du groupe aug mente, la vitesse des enroulements du rotor 20 par rapport au champ tournant magnétique di minue.
La tension de sens opposé (force con tre-électromotrice) engendrée dans l'induit à courant continu 25 augmente toutefois avec la vitesse du groupe et aussi avec le champ ma gnétique produit par l'enroulement inducteur shunt 26.A une certaine vitesse, la force con tre-électromotrice excède la tension recueillie aux bagues collectrices 21 et 22. Mais, si tel est le cas, l'action des éléments redresseurs 15 aura comme conséquence que le courant pas sant dans le rotor du moteur à induction sera négligeable et que le couple rotatif de ce rotor diminuera. Etant donné que, dans ce cas, le moteur à courant continu ne recevra aucune énergie électrique, ce moteur ne développera pas de couple rotatif positif utile.
Il s'ensuit que la vitesse du groupe s'établira au voisinage d'une certaine valeur inférieure propre à assu rer une vitesse de régime stable, vitesse qu'on pourra faire varier en faisant varier le courant passant dans l'inducteur shunt. La vitesse du groupe peut ainsi être réglée à l'aide de la ré sistance variable 28. Les deux interrupteurs 17 et 27 sont ac couplés par un dispositif approprié afin que lorsqu'on désire inverser le sens de la marche du groupe, les deux interrupteurs s'inversent ensemble. De cette façon, le champ magnéti que produit par les enroulements de stator 18 s'inverse et il en est de même du champ magné tique produit par les enroulements inducteurs 26.
Comme la polarité de la tension du cou rant continu fournie par les bagues collectrices 21 et 22 restera inchangée en raison de l'action des éléments redresseurs 15, le couple du mo teur à courant continu sera inversé, et la mar che du groupe sera renversée, de sorte que la vitesse du groupe pourra être réglée, pour ses vitesses de marche arrière, comme elle l'était pour les vitesses de marche avant.
Les éléments redresseurs 15 peuvent être disposés de manière à assurer le redressement de l'onde entière.
Le moteur à courant continu peut être rem placé, par exemple, par un moteur série ou toute autre forme appropriée de moteur à courant continu, ou par une combinaison d'un moteur shunt et d'un moteur série.
Si l'on désire inverser le couple rotatif du moteur à courant continu, ce résultat pourra être obtenu par tout moyen approprié. Par exemple, dans le circuit de la fig. 2, au lieu d'inverser les connexions de l'inducteur, on au rait pu inverser les connexions de l'induit 25 pour obtenir le résultat désiré.
Variable speed electric motor unit For transformers, the use of windings separated into sections by rectifier elements is well known. It is also known that rectifying agents can be placed between the windings of rotary electric motors.
The object of the present invention is a variable speed electric motor unit, characterized in that it comprises a winding comprising at least two sections separated from each other by a rectifying element.
In one of the cases of application, the winding can be mounted in an assembly made up of two mechanically coupled units, a first of these units being an AC motor whose armature windings have cross sections. separated by rectifying elements and the second unit being a direct current motor supplied, via slip rings, by a direct current derived from the armature of the first unit.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of an application of the winding according to the invention. Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view thereof.
Fig. 2 is a diagram of the electric circuit. According to fig. 1, a three-phase native alternating current network 16 is connected through the intermediary of a switch 17 with the stator winding 18 of an alternating current motor. The rotor corresponding to this stator is mounted on a shaft 19 and comprises windings 20. A current coming from the windings of the rotor passes through collector rings 21 and 22. On the shaft 19- is also mounted a motor. direct current, which here is assumed to be of the shunt type. A connection is made between slip rings 21 and 22 and brushes 23 and 24 of the DC motor collector, and these brushes allow current to flow through the armature 25 of the DC motor.
A connection is also established between said rings and the shunt inductor 26 of the direct current motor using another switch 27 and a variable resistor 28. The driving force supplied by the electric motor unit is taken. on the projecting end 19a of the shaft 19. The switches 17 and 27 are mechanically coupled. They can be arranged so that they have three normal positions, namely: stop, forward and reverse.
<I> a </I> indicates the group envelope and <I> b </I> and c bearings supporting shaft 19.
According to fig. 2, the three-phase alternating current from the network 16 passes through the switch 17 to excite the stator winding 18. The result is a rotating magnetic field, the movement of which, relative to the rotor, produces a direct current which can be obtained. Collecting rotor windings 20 at the collector banks 21 and 22. These windings 20 are separated into sections by rectifier elements 15. Although only two circuits 20 have been indicated, any desired number can be provided.
This direct current is supplied to the shunt type direct current unit of the group, and during operation, the three-phase unit of the group will behave as an induction motor and provide rotary motor torque to the shaft 19. Connections with the DC motor are such that the resulting rotary torque will add to the rotary torque of the induction unit. As the speed of the group increases, the speed of the windings of rotor 20 relative to the rotating magnetic field decreases.
The opposite direction voltage (counter-electromotive force) generated in the DC armature 25 increases, however, with the speed of the group and also with the magnetic field produced by the shunt field winding 26. At a certain speed, the counter-electromotive force exceeds the voltage collected at the slip rings 21 and 22. But, if this is the case, the action of the rectifying elements 15 will result in the current stopping in the rotor of the induction motor being negligible and that the rotating torque of this rotor will decrease. Since, in this case, the DC motor will not receive any electrical energy, this motor will not develop useful positive rotary torque.
It follows that the speed of the group will be established in the vicinity of a certain lower value suitable for ensuring a stable operating speed, a speed which can be varied by varying the current flowing through the shunt inductor. The speed of the group can thus be adjusted using the variable resistor 28. The two switches 17 and 27 are coupled by an appropriate device so that when it is desired to reverse the direction of operation of the group, the two switches are reversed together. In this way, the magnetic field produced by the stator windings 18 is reversed and so is the magnetic field produced by the inductor windings 26.
As the polarity of the DC voltage supplied by the slip rings 21 and 22 will remain unchanged due to the action of the rectifying elements 15, the torque of the DC motor will be reversed, and the operation of the group will be reversed. , so that the speed of the group can be adjusted, for its reverse speeds, as it was for the forward speeds.
The rectifying elements 15 can be arranged so as to ensure the rectification of the entire wave.
The DC motor can be replaced, for example, by a series motor or any other suitable form of a DC motor, or by a combination of a shunt motor and a series motor.
If it is desired to reverse the rotary torque of the DC motor, this result can be obtained by any suitable means. For example, in the circuit of FIG. 2, instead of reversing the connections of the inductor, one could have reversed the connections of the armature 25 to achieve the desired result.