<B>Machine électrique</B> rotative <B>triphasée à nombre de pôles variable</B> La présente invention se rapporte à une machine électrique rotative triphasée dans laquelle le nombre de pôles du champ inducteur est susceptible d'être modifié.
Les moteurs d'induction à nombre de pôles sus ceptible d'être modifié, pouvant présenter deux nombres différents de pôles et permettant deux vi tesses de rotation différentes suivant un rapport in verse des, deux nombres différents de pôles sont bien connus et largement répandus. Les machines les mieux connues sont celles qui présentent des nom bres de pôles différents suivant le rapport 2 : 1, mais des machines suivant le rapport 3: 1 sont aussi connues.
La machine suivant le rapport 2 : 1, bien connue sous le nom de machine de Dahlander, présente des connexions de commutation sortant des extrémités et des points centraux des enroulements triphasés pour permettre des modes de connexion différents séries ou parallèles des demi-enroulements de phase, un des modes de connexion fournissant deux fois le nombre de pôles dans chaque phase par rapport à l'autre mode de connexion.
La machine suivant le rapport 3 : 1 est sembla ble et présente des connexions de commutation sor tant des enroulements de phase pour permettre des modes de connexion différents séries et parallèles de tiers d'enroulements de phase de manière à obte nir des nombres de pôles correspondants différents pour chaque phase.
Cette technique de commutation série-parallèle peut s'étendre à un autre rapport du nombre de pôles. Théoriquement au moins, chaque bobine d'un enroulement de phase peut être reliée séparément par des connexions de commutation permettant une large marge de combinaisons séries-parallèles en vue d'obtenir un nombre correspondant de nombres dif- férents de pôles ; il en est de même pour les deux autres enroulements de phase.
Ceci a été décrit amplement dans la littérature technique et les brevets à propos d'un certain nom bre de machines. dans lesquelles, bien qu'on n'aille pas jusqu'à l'extrême de faire sortir une connexion pour chaque enroulement, on fait sortir un bon nom bre de connexions de commutation pour obtenir des nombres différents de pôles pour chaque mode de commutation dans des rapports variés, y compris les rapports peu en dessous de 2 : 1.
En pratique, il est désavantageux de sortir des enroulements un grand nombre de conducteurs pour la commutation, en sorte que de telles machines ne sont pas répandues comme le sont celles présentant des rapports de 2 : 1 et 3 : 1.
Dans une étude intitulée Induction-Motor Speed-Changing by Pole-Amplitude Modulation (Modification de la vitesse de moteurs à induction par modulation de l'amplitude polaire) et faite par le professeur G.
H. Rawcliffe et d'autres auteurs, publiée dans The Proceedings of the Institution of Electrical Engineers , volume 105, partie A, No 22, d'août 1958, un procédé de modification du nombre de pôles, procédé appelé modulation de l'amplitude polaire est décrit pour un enroulement triphasé. Cette publication sera citée dans la présente descrip tion sous la désignation de étude Rawcliffe .
L'étude Rawcliffe décrit un moteur à induction en cage d'écureuil, à nombre de pâles susceptible d'être modifié, mais le procédé est également appli cable à des enroulements triphasés de machines à induction à rotor bobinés et de machines synchrones.
Le procédé dit de modulation de l'amplitude polaire fournit un champ à nombre de pôles suscep tible d'être modifié, selon un rapport pouvant être inférieur à 2 : 1, avec un nombre suffisamment faible de connexions de commuation pour être acceptable. Dans la plupart des cas, six conducteurs sont n6ces- saires au total pour ces connexions.
Les machines décrites dans l'étude Rawcliffe tra vaillent comme des machines à rainures ordinaires pour l'un des nombres de pôles du champ inducteur. Le procédé dit de modulation de l'amplitude polaire diffère des procédés. antérieurs de modification du nombre de pôles en ce que, selon lui, on crée dans le champ magnétique engendré par chaque enroule ment de phase, considéré séparément, deux nouveaux nombres de pôles à la fois ; toutefois, l'un de ces nouveaux nombres de pôles est éliminé dans le champ magnétique combiné engendré par les trois phases.
Le procédé de modification du nombre de pôles décrit dans l'étude Rawcliffe est limité à des nom bres de pôles ne comprenant ni trois paires de pôles ni aucun multiple de trois paires de pôles. Les exem ples de combinaisons de nombres de paires de pôles donnés dans l'étude Rawehffe sont limités à des com binaisons dans lesquelles le rapport des deux nom bres de pôles est inférieur à 2 : 1.
Le procédé dit de modulation de l'amplitude polaire n'est toutefois pas limité à des combinaisons de nombres de pôles dans lesquelles le rapport entre ces nombres est voisin de l'unité, mais il semble que ces combinaisons à rap port voisin de l'unité sont celles qui fournissent les machines les plus utiles du point de vue commercial.
La présente invention concerne une machine dont le principe de fonctionnement est basé sur le procédé dit de modulation de l'amplitude polaire décrit dans l'étude Rawcliffe et qui présente un perfectionne ment par rapport aux machines décrites dans cette étude.
Le but de cette invention est d'assurer, pour le nombre de pôles modifié, une forme d'onde amé liorée, c'est-à-dire une répartition améliorée de l'in tensité, en fonction de l'angle de rotation, de la force magnétomotrice du champ inducteur.
Pour expliquer clairement la présente invention, il est nécessaire de donner d'abord un aperçu de l'étude Rawcliffe. Cet aperçu sera donné en se réfé rant aux fig. 1, 2 et 5 à 14 du dessin, annexé.
Des formes d'exécution de la machine selon la présente invention seront décrites à titre d'exemples en se référant aux fig. 3, 4 et 15 à 18 du dessin en particulier, mais aussi en se référant aux fig. 6a à <I>14a.</I>
Dans ce dessin la fig. la est un schéma représentant la répar tition de la force magnétomotrice d'une phase d'un enroulement triphasé à 8 pôles; la fig. lb est un schéma représentant, en fonc tion de l'angle de rotation, la valeur d'un facteur de modulation d'amplitude polaire , c'est-à-dire d'un facteur par lequel l'intensité du champ sera multi pliée en chaque endroit, et dont l'application pro voque l'inversion de la polarité d'une moitié du champ engendré par l'enroulement de phase, par rapport à l'autre moitié ;
la fig. 1c est un schéma représentant la répar tition de la force magnétomotrice résultant de l'ap plication du facteur de la fig. lb à la répartition de la force magnétomotrice de la fig. la ; la fig. 2a représente la même répartition de force magnétomotrice à 8 pôles que la fig. la ; la fig. 2b représente, en fonction de l'angle de rotation, la valeur d'un facteur de modulation d'amplitude polaire , dont l'application provoque l'inversion de la polarité d'une partie du champ en même temps que la suppression d'une partie de ce champ ;
la fig. 2c représente la répartition de la force magnétomotrice résultant de l'application du facteur de la fig. 2b à la répartition de la force magnéto- motrice de la fig. 2a ; la fig. 3a représente encore la répartition de la force magnétomotrice à 8 pôles de la fig. la ;
la fig. 3b représente, en fonction de l'angle de rotation, la valeur du facteur de modulation de l'amplitude polaire dont l'application à un enrou lement de phase provoque l'inversion de la polarité du champ magnétique engendré par une moitié de cet enroulement et simultanément une diminution de la force magnétomotrice du champ engendré par les parties extrêmes des deux moitiés dudit enroulement, dans une forme d'exécution de la machine selon l'in vention ;
la fig. 3c représente la répartition de la force magnétomotrice résultant de l'application du facteur de la fig. 3b à la répartition de la force magnéto- motrice de la fig. 3a ;
la fig. 4a représente la répartition de la force magnétomotrice d'une phase d'un enroulement tri phasé à 8 pôles d'une autre forme d'exécution de l'invention, cette répartition étant d'une forme diffé rente de celle de la fig. <I>la;</I> la fig. 4b représente un facteur de modulation d'amplitude de pôle produisant seulement l'inversion d'une moitié de l'enroulement de phase par rapport à l'autre moitié ;
la fig. 4c représente la répartition de force ma- gnétomotrice résultant de l'application du facteur de la fig. 4b à la répartition de la force magnétomotrice de la fig. 4a ; la fig. 5 est un schéma d'un enroulement de phase dans lequel la modulation d'amplitude polaire est effectuée par une commutation série-parallèle des deux moitiés de chaque enroulement de phase ; la fig. 6a est un schéma représentant les trois enroulements de phase, correspondant chacun à celui de la fig. 5, montés en parallèle-étoile ;
la fig. 6b est le symbole correspondant utilisé dans le tableau 1 qui suit ; la fig. 7a est un schéma représentant les trois enroulements de phase, correspondant chacun à celui de la fig. 5, montés en série-étoile ; la fig. 7b est le symbole correspondant utilisé dans le tableau 1 ; la fig. 8a est un schéma représentant trois en roulements de phase, correspondant chacun à celui de la fig. 5, montés en parallèle-étoile ; La fig. 8b est le symbole correspondant utilisé sur le tableau 1;
la fig. 9a est un schéma représentant les trois enroulements de phase, correspondant chacun à celui de la fig. 5, montés en série-triangle ; la fig. 9b est le symbole correspondant utilisé dans le tableau 1 ; la fig. 10 est un schéma d'enroulement polaire dans lequel la modulation d'amplitude polaire est effectuée par une commutation série@parallèle de deux sections de l'enroulement, ainsi que par une suppression de pôle par suppression de l'alimenta tion de l'enroulement polaire correspondant ;
la fig. 11a est un schéma représentant trois en roulements de phase, correspondant chacun à celui de la fig. 10, montés en parallèle-étoile ; la fig. 11b représente le symbole correspondant utilisé dans le tableau 1 ; la fig. 12a est un schéma représentant trois en roulements de phase, correspondant chacun à celui de la fig. 10, montés en série-étoile ; la fig. 12b est le symbole correspondant utilisé dans le tableau 1;
la fig. 13a est un schéma représentant trois en roulements de phase, correspondant chacun à celui de la fig. 10, montés en parallèle-étoile ; la fig. 13b est le symbole correspondant utilisé sur le tableau 1 ; la fig. 14a est un schéma représentant trois en roulements de phase, correspondant chacun à celui de la fig. 10 montés en série-triangle la fig. 14b représente le symbole correspondant utilisé dans le tableau 1;
la fig. 15 est un schéma d'un enroulement de phase dans lequel la modulation d'amplitude polaire est effectuée par commutation série-parallèle de deux sections de l'enroulement, ainsi que par une réduc tion d'amplitude polaire par omission de bobine ; la fig. 16 est un schéma d'un enroulement de phase dans lequel la modulation d'amplitude polaire est effectuée par commutation série-parallèle des deux moitiés de cet enroulement de phase qui pré sente des nombres de bobines différents suivant les groupes ;
La fig. 17 est un schéma d'enroulement à rai nures d'une machine ayant trois enroulements de phase fournissant chacun la répartition de la force magnétomotrice représentée à la fig. 3 et susceptibles d'être connectés selon les deux modes représentés aux fig. lla et 11b d'une part, et 12a et 12b d'au tre part, respectivement, afin d'assurer au choix un montage non modulé à huit pôles ou un montage modulé à dix pôles ;
la fig. 18 est un schéma d'enroulement à rai nures d'une machine ayant trois enroulements de phase susceptibles d'être connectés selon les, deux modes représentés aux fig. 9a et 9b d'une part, et 8a et 8b d'autre part, respectivement, afin d'assurer au choix un montage non modulé à dix pôles ou un montage modulé à huit pôles.
<I>La modulation de l'amplitude polaire </I> Le procédé de modification du nombre de pôles par modulation de l'amplitude polaire , tel qu'il est exposé dans l'étude Rawcliffe, comprend deux mesures. La première consiste à engendrer deux nouveaux nombres de pôles au moyen de chaque enroulement de phase, et la seconde consiste à éli miner du champ triphasé celui de ces nombres de pôles que l'on ne désire pas obtenir. Pour plus de clarté, ces deux mesures vont être expliquées sépa rément.
La mesure consistant à engendrer deux nouveaux nombres de pôles sera le mieux comprise en se réfé rant aux fig. 1 et 2 du dessin. Les fig. 1a et 2a sont des diagrammes de formes d'onde représentant la répartition de la force magnétomotrice de l'une des phases d'un enroulement triphasé à 8 pôles. Dans toutes les parties des fig. 1 et 2, les abscisses des diagrammes représentent la distance angulaire dans le sens circonférentiel de l'enroulement de phase.
Le point 0 désigne une position angulaire choisie arbitrairement, à partir de laquelle toutes les distances angulaires sont comptées, et le point 2 représente la position atteinte après un tour com plet effectué autour de l'axe de la machine. Dans tous les diagrammes, les ordonnées représentent la valeur correspondante soit de l'intensité du champ ou de la force magnétomotrice, soit du facteur de modulation d'amplitude polaire .
Plus particulièrement, la fig. la représente, por tée sur toute la longueur de la circonférence de l'en roulement de phase, l'intensité, en chaque endroit, d'un champ à huit pôles d'intensités maximum égales (représentée par la cote<B> A ),</B> de polarités alter nant d'un pôle au suivant, engendré par un enroule ment occupant toutes les rainures d'un stator.
La fig. 1b représente la valeur, en fonction de la distance angulaire, d'un facteur de modulation de l'amplitude polaire , qui varie de façon cyclique. Cette valeur est positive et égale à l'unité, indiquée par la cote C , pour quatre pôles consécutifs re présentés à la fig. la. Ce demi-cycle dans lequel la valeur C est positive est suivi d'un demi-cycle dans lequel la valeur C est négative et qui comprend les quatre pôles restants du champ à huit pôles.
La modulation de l'amplitude polaire au moyen du facteur dont la valeur est représentée à la fig. lb est obtenue en laissant inchangée la direc tion du courant passant par la moitié de l'enroule ment de phase qui engendre les quatre premiers pôles du champ, et en inversant la connexion dans le circuit de la seconde moitié de l'enroulement de phase qui fournit les quatre autres pôles du champ. La répartition de l'intensité du champ qui résulte de cette modulation est représentée à la fig. le dans laquelle on voit que les pôles numérotés de 1 à 4 restent de polarités inchangées alors que les po larités des pôles, 5 à 8 sont inversées.
L'exemple de la fig. le ne correspond pas à une disposition préférée dans la pratique mais constitue un exemple simplifié pour faciliter l'explication. Un exemple préférable est celui représenté à la fig. 2.
La fig. 2a représente la même répartition de l'intensité du champ que la fig. la.
La fig. 2b représente la valeur d'un facteur de modulation de l'amplitude polaire qui prend dans les deux moitiés de la circonférence des valeurs posi tive et négative respectivement, les valeurs absolues dudit facteur en fonction de la distance angulaire étant les mêmes dans ces deux moitiés mais diffé rentes des valeurs portées dans la fig. lb. Dans la demi-circonférence dans laquelle la valeur est posi tive, la valeur du facteur est égale à l'unité sur un arc correspondant à trois pôles du champ ; sur l'arc correspondant au quatrième pôle, la valeur du fac teur est nulle.
Dans la demi-circonférence dans la quelle la valeur est négative, la valeur du facteur est égale à l'unité sur l'arc correspondant aux trois pôles suivants, et nulle pour le dernier pôle.
La modulation de l'amplitude polaire repré sentée par la fig. 2b est obtenue en laissant in changé le sens du courant dans la partie de l'enrou lement de phase qui sert à engendrer les trois pre miers pôles ; le sens du courant dans la partie de cet enroulement qui sert à engendrer les pôles 5, 6 et 7 du champ est inversé ; et les parties de l'enrou lement de phase qui engendrent les pôles 4 et 8 du champ sont omises ou laissées hors circuit.
La répartition de l'intensité du champ ( forme d'onde de l'amplitude polaire ) qui résulte de la multiplication des valeurs de cette intensité indi quées à la fig. 2a par les valeurs correspondantes, indiquées à la fig. 2b, par le facteur de modula tion est représentée à la fig. 2c ; il ressort de celle- ci que les pôles 1, 2 et 3 du champ sont restés in changés, les pôles 5, 6 et 7 ont changé de polarités, et les pôles 4 et 8 sont supprimés.
Les répartitions irrégulières de l'intensité du champ selon les fig. le et 2c représentent les deux la combinaison d'une répartition à 6 pôles et d'une répartition à 10 pôles.
Le fait que l'opération de modulation de l'am plitude polaire fournit en tout cas deux nouveaux nombres de pôles à la fois est démontré dans l'étude Rawcliffe comme suit La répartition de l'intensité du champ représentée à la fig. la, dans laquelle la courbe sinusoïdale idéale est remplacée par des rectangles pour plus de sim plicité peut être exprimée par l'équation B ft = A sin (p/2) ,a (1) dans laquelle A est l'amplitude de la variation de l'intensité et p est le nombre de pôles.
Dans la fig. <I>la, p</I> est égal à 8. Lorsque l'amplitude A est modulée selon une fonction de l'angle @ de la forme C sin k 0 (2) où k peut être tout nombre entier et est égal à l'unité dans le cas des fig. lb et 2b, la répartition du champ donnée ci-dessus par B -a = A sin (p/2) P devient = C sin k ft sin (p/2) 0 (3)
EMI0004.0041
Cette expression représente un champ double comprenant deux champs d'un nombre de pôles de (p <I>- 2 k)</I> et (p + <I>2 k)
</I> respectivement, qui sont su perposés l'un à l'autre. L'un des nombres de pôles est inférieur, l'autre est supérieur à celui du champ primitif.
Dans les exemples selon les fig. 1 et 2, ou p = 8 et k = 1, les nombres de pôles du champ modifié sont 6 et 10.
En pratique, la modulation de l'amplitude de la variation de l'intensité du champ polaire est effec tuée en commutant des parties. de chaque enroule ment de phase. Deux possibilités pour la connexion d'un enroulement de phase correspondant aux fonc tions modulatrices d'amplitude selon les fig. lb et 2b sont représentées aux fig. 5 et 10 respectivement.
La fig. 5 représente un seul enroulement de phase d'une machine triphasée à 8 pôles bobiné dans 48 fentes avec deux bobines par groupe. Lors que cet enroulement est connecté pour produire le champ selon la fig. la, les connexions des pôles de l'enroulement peuvent être désignées de la façon suivante +2 +2 +2 +2 -I-2 +2 +2 +2 Dans cette notation, le signe + précédant le chiffre caractérisant la connexion de chaque pôle de l'enroulement indique le sens normal de circulation du courant dans l'enroulement, et non la polarité magnétique, qui en résulte, qui est alternativement N et S pour les pôles de l'enroulement dans cet état.
Lorsque l'amplitude de la variation de l'inten sité du champ est modulée selon la fonction repré sentée à la fig. lb par inversion des connexions d'une moitié de l'enroulement par rapport à celles de l'autre moitié, les connexions des pôles de l'en roulement peuvent être désignées de la façon sui vante +2 +2 -I-2 +2 -2-2-2-2 Le signe - représente une inversion du sens de la circulation de courant par rapport à l'état dans lequel ladite amplitude n'est pas modulée et par suite, une inversion de la polarité magnétique des pôles de l'enroulement,<B> N </B> devenant<B> S </B> et<B> S </B> devenant<B> N ,</B> comme représenté sur la fig. <B>le.</B>
Sur la fig. 5, les enroulements polaires sont re présentés comme fournissant, pour l'un des modes de connexion, la répartition de force magnétomo- trice de la fig. la et, pour un mode de connexion différent, la répartition de force magnétomotrice de la fig. <B>le.</B> Bien que chaque pôle comporte deux bobines, celles-ci sont représentées comme une seule bobine pour plus de clarté. Ceci est admissible, étant donné que les deux bobines sont toujours reliées ensemble dans le même sens l'une par rapport à l'autre. Les enroulements polaires consécutifs sont reliés en sens opposés, et la jonction des enroule ments 4 et 5 est reliée à une borne centrale 13.
Les extrémités des enroulements sont reliées aux bornes 11 et 12.
Pour moduler ladite amplitude, les enroulements sont montés en série entre les bornes 11 et 12. Le courant circule dans le sens des flèches <B>A ,</B> et la rangée supérieure de lettres N , S indique les polarités ainsi obtenues.
Lorsque l'amplitude n'est pas modulée, les bor nes 11, 12 sont reliées entre elles, et les deux moi tiés 1-4, 5-8 de l'enroulement sont montées en pa rallèle entre les bornes 11/12 et 13. Le courant cir cule alors à travers les enroulements dans le sens des flèches B , et les polarités ainsi obtenues sont comme représenté par la rangée inférieure de let tres.
Les divers agencements des pôles correspondent ainsi à la fig. la et à la fig. le.
Ainsi qu'il ressort de la fig. 5, cet agencement nécessite trois conducteurs de sortie pour l'enroule ment d'une phase.
Les connexions correspondantes pour les, trois enroulements de phase sont représentées dans les fig. <I>6a, 7a</I> et dans les fig. <I>8a, 9a.</I>
Sur les fig. <I>da</I> et<I>7a,</I> les parties d'enroulement de phase situées entre les bornes 11, 13 et les bornes 13, 12 correspondent aux deux moitiés de l'enrou lement de phase de la fig. 5. Les enroulements de phase 11'-13', l3'-12' et 11"-13", 13"-12" repré sentent des enroulements analogues pour les deux autres phases.
Les fig. 6a et 7a représentent les, deux possibilités de connexion des enroulements de phase de la même machine. Sur les deux figures, les bornes 12, 12', 12" sont reliées entre elles de façon permanente. Sur la fig. 6a, les bornes 11, 11', 11" sont reliées entre elles, et les bornes 13, 13', 13" sont chacune reliées à l'un des, trois conducteurs d'alimentation de phase. Sur la fig. 7a, les bornes 11, 11', 11" sont chacune reliées à l'un des trois conducteurs d'ali mentation de phase, et les bornes 13, 13', 13" n'y sont pas reliées.
Les deux possibilités de connexion fournissent l'une un champ à 8 pôles pour la con nexion en parallèle-étoile sans modulation de l'am plitude de la fig. 6a, et l'autre deux champs super posés à 6 et 10 pôles respectivement pour la con nexion en série-étoile (avec modulation) de la fig. 7a.
Sur les fig. 8a et 9a, les parties d'enroulements de phase situées entre les bornes 11, 13 et les bornes 13, 12 correspondent de façon analogue à l'enrou- lement de la fig. 5. Les enroulements de " phase 11'-13', 13'-12' et 11"-13", 13"-12" représentent des enroulements analogues pour les deux autres phases.
Les fig. <I>8a et</I> 9a représentent les deux possibilités de connexion des enroulements de phase d'une se conde machine. Sur ces deux figures, les paires de bornes 12", 11 ; 12, 11' et 12', 11" sont reliées les unes aux autres de façon permanente. Sur la fig. 8a, les paires de bornes 12", 11 ; 12, 11' et 12', 11" sont en outre reliées entre elles, et les bor nes 13, 13' et 13" sont chacune reliées à l'un des trois conducteurs d'alimentation de phase. Sur la fig. 9a, les paires de bornes 12", 11 ; 12, 11' et 12', 11" sont chacune reliées à l'un des trois con ducteurs d'alimentation de phase.
Ces modes de connexion différents fournissent l'un un champ à 8 pôles pour la connexion en parallèle-étoile (sans modulation), et l'autre deux champs superposés à 6 et 10 pôles respectivement pour la connexion en série-triangle (avec modulation).
En inversant la polarité initiale des pôles 5 à 8 inclus de l'enroulement, par rapport à l'agencement représenté sur la fig. 5, l'état avec modulation peut être fourni par la connexion en parallèle-étoile, et l'état sans modulation par la connexion en série- triangle.
Comme il ressort des paires de schémas<I>6a, 7a</I> et 8a, 9a, un total de six conducteurs de commande doivent nécessairement sortir de l'enroulement tri phasé complet pour permettre les variantes de con nexions. La commutation de parallèle-étoile à série- étoile ou de parallèle-étoile à série-triangle est ana logue à celle qui est de pratique courante pour des moteurs à- inversion de pôles suivant un rapport de 2 : 1.
La fig. 10 représente l'un des enroulements de phase d'une machine triphasée à 8 pôles, bobinée sur 48 fentes avec deux bobines par groupe. Pour la répartition sans modulation de la fig. 2a, l'enrou lement est connecté, suivant la notation précédem ment expliquée, de la façon suivante +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 Lorsque l'amplitude de la variation de l'inten sité du champ est modulée selon la fonction repré sentée à la fig. 2b, ce qui représente l'inversion des connexions d'une moitié de l'enroulement par rap port à celles de l'autre moitié, combinée avec la mise hors circuit du pôle 4 et du pôle 8 de l'en roulement,
les connexions de l'enroulement de phase sont désignées de la façon suivante +2-i-2-1-20 -2-2-20 La répartition de l'intensité du champ qui en résulte est représentée sur la fig. 2c.
Sur la fig. 10, sont représentés des enroule ments polaires qui fournissent, dans un des modes de connexion, la répartition de force magnétomo trice de la fig. 2a et, avec des connexions différentes, la répartition de force magnétomotrice de la fig. 2c. Comme sur la fig. 5, les deux bobines de chaque groupe sont représentées par une seule bobine. Trois enroulements polaires consécutifs de chaque moitié sont reliés en sens alternés, et la jonction des enroulements 3 et 5 est reliée à une borne 13.
A partir de la borne 13, les enroulements 4 et 8 sont reliés dans le même sens, l'extrémité opposée de l'enroulement polaire 8 étant reliée à une autre borne 14. Les enroulements 4 et 8 font par bobine la moitié du nombre de tours des enroulements re liés entre les bornes 11, 13 et 13, 12 et ont par rapport à ceux-ci une section de cuivre double. L'ordre dans lequel sont connectés les enroulements 4 et 8 n'a pas d'importance.
Sur la fig. 10, les connexions destinées à créer les polarités voulues pour l'état avec modulation et pour l'état sans modulation, et les sens de circula tion du courant pour les connexions en série et en parallèle sont les mêmes que sur la fig. 5.
A l'état sans modulation de l'amplitude, les en roulements des pôles 1, 2 et 3 et des pôles 5, 6 et 7 sont connectés en parallèle entre la borne 13 et les bornes 11, 12. La borne 13 est reliée au conduc teur d'alimentation de phase par l'intermédiaire des enroulements des pôles 4 et 8 qui sont connectés en série entre la borne 14 et la borne 13.
A l'état avec modulation, les enroulements des pôles 1, 2 et 3 et des pôles 5, 6 et 7 sont connectés en série entre la borne 11 et la borne 12, et les en roulements des pôles 1 et 8 sont mis hors circuit.
On remarquera, d'après la succession suivant laquelle les enroulements de pôles sont tracés sur la fi-. 10, et en tenant compte du fait que la numé rotation des pôles suit une succession à partir d'une origine arbitraire, que les connexions de l'enroule ment de phase pourraient être aussi bien désignées de la façon suivante 0 +2 +2 +2 0-2-2-2 La position de l'enroulement de pôle mis hors circuit à l'une ou l'autre des extrémités du demi- enroulement de phase n'a pas d'importance, tant que les enroulements de pôles mis hors circuit oc cupent des positions correspondantes dans les deux moitiés et les mêmes positions dans les trois enrou lements de phase.
Sur les fig. lla et 12a, les parties d'enroulement de phase situées entre les bornes 11, 12, 13 et 14 correspondent aux enroulements de pôles de la fig. 10. Les enroulements de phase situés entre les bor nes 11', 12', 13' et 14' et les bornes 11", 12", 13" et 14" représentent des enroulements analogues pour les deux autres phases.
Les fig. 11a et 12a représentent les deux possi bilités de connexion des enroulements de phase d'une troisième machine. Sur les deux figures, les bornes 12, 12', 12" sont reliées entre elles de façon per manente. Sur la fig. 11a les bornes 11, 11', 11" sont reliées entre elles, et les bornes 14, 14', 14" sont chacune reliées à l'un des trois conducteurs d'ali mentation de phase. Sur la fig. 12a, les bornes 11, 11', 11" sont reliées chacune à l'un des trois con- ducteurs d'alimentation de phase, et les bornes 14, 14', 14" ne sont pas reliées.
Ces modes de connexion fournissent l'un un champ à 8 pôles avec la connexion parallèle-étoile sans modulation de la fig. 11a et l'autre deux champs superposés à 6 et à 10 pôles respectivement avec la connexion série-étoile (avec modulation) de la fig. 12a.
Sur les fig. 13a et 14a, les parties d'enroule ments de phase entre les bornes 11, 12, 13 et 14 correspondent également à l'enroulement de phase de la fig. 10. Les enroulements de phase situés entre les bornes 11', 12', 13' et 14' et les bornes 11", 12", 13" et 14" représentent des enroulements ana logues pour les deux autres phases.
Les fig. 13a et 14a représentent les deux possi bilités de connexion des enroulements de phase d'une quatrième machine. Sur les deux figures, les paires de bornes 12", 11 ; 12, 11' et 12', 11" sont reliées les unes aux autres de façon permanente. Sur la fig. 13a, les paires de bornes 12", 11 ; 12, 11' et 12', 11" sont reliées entre elles et les bornes 14, 14' et 14" sont chacune reliées à l'un des trois conducteurs d'alimentation de phase. Sur la fig. 14a, les paires de bornes 12", 11 ; 12, 11' et 12', 11" sont chacune reliées à l'un des trois conducteurs d'alimentation de phase.
Ces modes de connexion fournissent, l'un un champ à 8 pôles avec la conne xion parallèle-étoile (sans modulation), et l'autre deux champs superposés à 6 et 10 pôles respective ment avec la connexion série-triangle (avec modu lation).
Les explications ci-dessus, relatives aux figures 1 et 2, à la fig. 5, aux fig. <I>6a à</I> 9a et à la fig. 10 et aux fig. l la à 14a donnent un aperçu de l'expli cation donnée par l'étude Rawcliffe pour la première mesure appliquée pour modifier le nombre de pôles par modulation de l'amplitude polaire , mesure qui consiste à engendrer deux nouveaux nombres de pôles au moyen de chaque enroulement de phase.
Certaines généralisations peuvent être faites. Lorsque la fonction périodique selon laquelle l'am plitude précitée est modulée comprend une période complète par tour, lai modulation engendre tou jours deux champs superposés dont les nombres de pôles diffèrent chacun d'une paire de pôles du nom bre de pôles du champ dont l'amplitude n'est pas modulée ;lorsque cette fonction comprend deux pé riodes par tour, les nombres de pôles des deux champs obtenus diffèrent chacun de deux paires de celui du champ primitif, et ainsi de suite.
Par exemple, si la répartition des pôles du champ selon la fig. la se rapportait à un demi-tour et se répétait pour le second demi-tour, le nombre de pôles du champ obtenu sans modulation de l'ampli tude serait de 16. Si la fonction périodique selon la quelle l'amplitude est modulée était inchangée de manière à comprendre une période par tour, les deux champs obtenus par la modulation auraient 14 et 18 pôles respectivement. Si par contre la répartition des pôles du champ selon la fig. la et la fonction selon la fig. lb se produisaient chacune deux fois par tour, le nombre de pôles du champ sans modulation serait de 16 et ceux des deux champs superposés obtenus par la modulation seraient de 12 et de 20 pôles respec tivement.
En résumé, la première mesure destinée à modi fier le nombre de pôles du champ peut être définie par une première règle qui est la suivante Supposons donné un enroulement de phase four nissant un champ à P paires de pôles. Si l'on mo dule l'amplitude de la variation de l'intensité de ce champ en fonction de l'angle de rotation, au moyen d'une fonction périodique de cet angle, on obtient deux champs superposés présentant deux nouveaux nombres de paires de pôles. L'un de ces nouveaux nombres de paires de pôles est égal à (P-M) paires de pôles et l'autre est égal (P + M) paires de pôles, M étant égal au nombre de périodes par tour de la fonction périodique au moyen de laquelle l'am plitude précitée est modulée.
Elimination <I>du nombre de pôles non désiré du champ</I> <I>avec modulation d'amplitude</I> La fonction d'un enroulement triphasé est de fournir un champ magnétique tournant lorsqu'il est alimenté à partir d'une source triphasée. Ceci sup pose que les enroulements de phase soient disposés à 120o électriques l'un de l'autre. La suite des phases peut être A, B, C ou A, C, B. Puisque deux sens de rotation sont possibles autour de l'axe d'un enroulement, la suite des phases doit être définie par rapport à l'un des sens de rotation, par exemple celui des aiguilles d'une montre.
Si l'on désigne par le signe + les sommets positifs et par le signe les sommets négatifs de la courbe représentant le courant d'excitation dans chacune des phases, la suite de phases A, B, C correspond à une suite de som mets +A,-C, +B,-A, +C, - B ; la suite de phases A, C, B correspond à une suite de som mets<I>-I</I>- A, - B, + C, - A, + B, - C. Ces con sidérations s'appliquent à toute machine rotative triphasée et sont bien connues en soi.
Dans un enroulement triphasé, les trois enrou lements, de phases sont décalés électriquement de 120 comme indiqué ci-dessus.
Or, dans un enroulement triphasé dans lequel doit être appliquée la modulation de l'amplitude polaire , on peut montrer qu'il est nécessaire que les fonctions selon lesquelles doivent être modulées les amplitudes de variation de l'intensité du champ soient appliquées avec des décalages géométriques relatifs de 120 autour de l'axe des enroulements.
Ces décalages relatifs peuvent être mesurés d'un enroulement de phase à l'autre, entre les points en lesquels lesdites fonctions périodiques au moyen des quelles sont modulées les amplitudes respectives en sont au même point de leurs cycles, mais ils appa raissent le plus clairement lorsqu'on les mesure entre les trois points d'origine de ces cycles, c'est-à-dire entre les points des enroulements de phase auxquels lesdites fonctions passent d'une valeur négative à une valeur positive.
L'angle de 1200 correspondant à un tiers de tour autour de l'axe de l'enroulement, il est évident que cette condition pour les décalages desdites fonctions peut être satisfaite tant avec la suite de phases A, B, C considérée par rapport au sens de rotation choisi comme référence, qu'avec la suite de phases A, C, B.
C'est le choix entre ces deux successions de phases qui déterminera si c'est le champ du grand ou celui du petit nombre de pôles obtenu par la modulation qui sera éliminé par la combinaison des trois phases.
La condition relative au décalage des fonctions selon lesquelles doivent être modulées les amplitudes polaires est donc définie par une seconde règle qui est la suivante Prenant comme référence un sens de rotation quelconque, par exemple celui des aiguilles d'une montre, et la succession des phases dans ce sens de rotation étant A, B, C, ce qui correspond à une succession des sommets des courbes représentant les courants d'excitation + A, - C, + B, - A, + C, - B, et la fonction périodique selon laquelle les amplitudes de la variation des intensités de champ sont modulées étant appliquée aux champs engen drés par les trois enroulements de phase dans ledit sens de référence,
en commençant par le demi-cycle dans lequel ladite fonction prend des valeurs posi tives, il est nécessaire, pour éliminer du champ résultant fourni par l'enroulement triphasé celle des composantes du champ obtenu qui présente l'un des deux nouveaux nombres de pôles, que les points des trois enroulements de phase en lesquels lesdites fonctions périodiques en sont au même point de leurs cycles, par exemple les points d'origine de ces cycles, soient décalés géométriquement de 120 l'un par rapport à l'autre, autour de l'axe de l'enrou lement.
Cette condition étant remplie, la composante correspondant au petit nombre de pôles du champ est éliminée et la composante correspondant au nom bre de pôles plus grand reste présente lorsque les dites fonctions périodiques sont appliquées aux pha ses A, B, C dans cette succession dans le sens de rotation de référence, ausdits points décalés géomé triquement de 1200.
Le nombre de pôles plus grand est éliminé, laissant subsister le nombre de pôles plus petit, si lesdites fonctions périodiques, prises aux points de référence espacés géométriquement de 1200, sont dans l'ordre A, C, B, dans le sens de rotation de référence.
Si plus d'une période complète de ladite fonction périodique est appliquée à chacun des trois enrou lements de phase, la première période de cette fonc tion ne diffère à aucun égard des périodes subsé quentes, sauf en ce qui concerne sa relation avec l'origine des enroulements de phase. Cette relation étant arbitraire, le décalage exigé pour l'élimination du nombre de pôles non désiré peut être considéré à partir de l'origine de n'importe quelle période de ladite fonction périodique.
<I>Nombres de pôles qui sont des multiples</I> <I>de trois paires de pôles</I> Les nombres de pôles qui sont un multiple de trois paires de pôles ont une signification spéciale dans le choix pratique des nombres différents de pôles susceptibles d'être produits par un enroule ment triphasé par modulation de l'amplitude po laire .
Il deviendra apparent que pour chaque combi naison de nombres de paires de pôles P, (P -I- M) et (P-M), un nombre de paires; de pôles parmi ces trois nombres. doit toujours être égal à trois ou un multiple de trois.
Si on considère l'emplacement des bobines de chaque enroulement de phase d'un enroulement tri phasé à nombre de rainures entier pour un nombre de pôles primitif qui est un multiple de trois paires de pôles, c'est-à-dire P = 3n paires de pôles, on re marque que trois points quelconques espacés géomé triquement de 120 autour de l'axe d'enroulement sont toujours disposés sur un même enroulement de phase. Dans un tel cas, il est évident que la règle d'espacement définie ci-dessus ne peut plus être ap pliquée.
En conséquence l'étude Rawcliffe ne s'ap plique pas à une machine dans laquelle le nombre de pôles primitif est un multiple de trois paires de pôles, excepté lorsque le nombre de périodes com plètes des fonctions périodiques est aussi un multiple de trois, par exemple lorsque k = 3 dans les équa tions (2) et (3) ci-dessus.
D'autre part, il est évident qu'avec un enroule ment triphasé donnant un nombre de pôles primitif de la forme (3n -I- 1) paires de pôles, un espacement de 1200 géométriques des trois enroulements de phase réels peut être obtenu seulement pour une suite de phases A, B, C. De même, avec un enroulement pour un nombre de pôles primitif de la forme (3n -1) paires de pôles, un espacement de 1201, géométriques des trois enroulements de phase réels peut être obtenu seulement pour une séquence de phases A, C, B.
Chacun .des cas possibles exposés dans le para graphe précédent correspond à l'élimination d'un nombre de pôles obtenus par application de ladite fonction périodique qui est de trois paires. de pôles ou d'un multiple de ceux-ci.
Il a été dit plus haut que les machines à nombre de pôles susceptible d'être modifié mentionnées dans l'étude Rawcliffe ainsi que les machines dé crites ici, doivent fournir aussi bien des nombres de pôles primitifs que des, nombres de pôles modi fiés qui ne sont pas égaux à trois paires de pôles ou à un multiple de trois paires de pôles.
Il est évident que cela revient à dire que lors que le nombre de paires de pôles primitif, donc ob tenu sans application de ladite fonction périodique, n'est égal ni à trois ni à un multiple de trois, l'un des, deux nombres de paires de pôles obtenus par l'application de ladite fonction périodique est égal à trois ou à un multiple de trois, mais ce nombre de paires de pôles est éliminé de la manière décrite ci- dessus.
La présente invention a pour but d'améliorer la répartition de l'intensité du champ lorsque celui des deux nombres de pôles obtenus par application de ladite fonction périodique, qui est éliminé est égal à trois paires de pôles ou à un multiple de trois paires de pôles.
La machine selon l'invention est caractérisée par le fait que, lorsque les enroulements de phase sont connectés de manière que ladite fonction périodique est appliquée, parmi les P/M pôles que comprend chaque demi-période de ladite fonction périodique, ceux situés aux extrémités de cette demi-période présentent une intensité de champ maxima plus faible que les pôles intermédiaires.
Cette répartition des intensités de champ au pôles peut être obtenue soit en appliquant une fonc tion périodique de modulation qui se rapproche mieux d'une fonction sinusoïdale que les fonctions représentées aux fig. lb et 2b, soit en établissant primitivement l'enroulement triphasé comme enrou lement à rainures seulement partiellement occupées, de manière que les intensités de champ aux pôles soient échelonnées de manière cyclique dans le cas du champ correspondant au nombre de pôles pri mitif, obtenu sans application de ladite fonction pé riodique.
Les principes de ces deux formes d'exécution de l'invention sont illustrés par les fig. 3 et 4, respecti vement, du dessin.
La première forme d'exécution est réalisée en établissant l'enroulement triphasée primitif comme celui d'une machine à rainures complètement utili sées ayant plusieurs bobines par pôle et par phase. Pour appliquer ladite fonction périodique, une ou plusieurs bobines, mais pas toutes les bobines, sont mises hors circuit pour les deux pôles de chaque enroulement de phase situés aux extrémités de chaque demi-période de ladite fonction périodique.
Les bobines omises sont donc des bobines. du groupe de bobines en question qui se trouvent aux extrémités de l'enroulement de phase et au voisinage du centre de l'enroulement de phase dans le cas de la fig. 3.
Dans le cas d'un enroulement de phase com portant deux bobines par groupe, ceci fournit un agencement de bobines qui peut être ainsi désigné -f- 0,1 -i- 2 -f- 2 -f- 1,0 -0,1 -2 -2 -1,0 où 0 représente l'omission d'une bobine..
Ce mode de modulation d'amplitude polaire est représenté schématiquement sur la fig. 3. La fig. 3a représente la répartition de la force magnétomotrice et le flux qui en résulte d'une phase d'un enroulement triphasé à 8 pôles.
La fig. 3b représente, par des tirets, une courbe de modulation d'amplitude polaire sinusoïdale théo rique, et, par un trait plein, la forme sinusoïdale approximative fournie par l'inversion de bobines de la moitié de l'enroulement et par l'omission d'une bobine des groupes de deux bobines situés aux deux extrémités de chaque moitié de l'enroulement de phase.
La fig. 3c représente la répartition résultante obtenue par l'application du facteur de modulation de la fig. 3b à la répartition du champ à 8 pôles de la fig. 3a.
En ce qui concerne un enroulement de phase pra tique, on obtient commodément un tel agencement en enroulant les bobines en trois séries. Deux séries de bobines, qui sont utilisées à la fois à l'état modulé et à l'état non modulé présentent un nombre égal de tours dans chaque bobine. Les bobines qui sont mises hors circuit à l'état modulé présentent la moitié du nombre de tours de chaque bobine des deux autres séries, et sont formées à l'aide d'un fil métal lique dont la section est double de celle du fil des deux autres séries.
La fig. 15 représente des enroulements de pôles d'une phase qui fournissent, dans le montage non modulé, la répartition de force magnétomotrice de la fig. 3a et, dans le montage modulé, la répartition de force magnétomotrice de la fig. 3c. Sur la fig. 15, contrairement aux fig. 5 et 10, les deux bobines de chaque groupe sont représentées séparément, étant donné que les deux bobines ne sont pas toujours reliées entre elles.
Une bobine du groupe 1, les deux bobines des groupes 2 et 3 et une bobine du groupe 4 sont montées en série entre les bornes 11 et 13, le sens du courant alternant d'un groupe à l'autre. De façon analogue, une bobine du groupe 5, les deux bobines des groupes 6 et 7 et une bobine du groupe 8, sont montées en série entre les bornes 13 et 12, le sens du courant alternant d'un groupe à l'autre. Les bobines restantes, une de chacun des groupes 1, 4, 5 et 8, sont montées en série entre les bornes 14 et. 13, dans le même sens que la première bobine de chaque groupe respectif. La succession de mon tage des secondes bobines des quatre groupes 1, 4, 5 et 8 n'a pas d'importance.
A l'état non modulé, les enroulements situés entre les bornes 13, 11 et les bornes 13, 12 sont montés en parallèle, et cette combinaison en parallèle est montée en série avec les enroulements situés entre les bornes 13, 14.
A l'état modulé, les enroulements situés entre les bornes 11, 13 et, les bornes 13, 12 sont montés en série, et les enroulements situés entre les bornes 13, 14 sont omis du circuit.
Le sens de circulation du courant dans les enrou lements est représenté, dans le montage modulé, par les flèches<B> A </B> et, dans le montage non modulé, par les flèches B . La polarité ainsi obtenue dans le montage modulé est représentée par la rangée supérieure de lettres <B> N , S ,</B> et la polarité du montage non modulé est représentée par la rangée inférieure de lettres. Les lettres en traits pleins indi quent des pôles de pleine amplitude, les lettres en traits interrompus indiquent des pôles de demi- amplitude.
Trois enroulements de phase comprenant chacun l'agencement de l'enroulement de la fig. 10 peuvent être utilisés en un montage en étoile ou en un mon tage en triangle pour une machine triphasée. Si l'on a recours à un montage en étoile, les bornes: corres pondantes 12, 12', 12" des trois enroulements de phase sont reliées entre elles de façon permanente comme représenté sur les fig. 11a et 12a.
La fig. 11a représente alors le montage parallèle-étoile uti lisé pour l'état non modulé, et la fig. 12a représente le montage série-étoile utilisé pour l'état modulé.
Si l'on a recours au montage en triangle, les paires de bornes 12", 11 ; 12, 1l' et 12', 11" peu vent être reliées les unes aux autres de façon per manente comme représenté sur les fig. 13a et 14a. La fig. 13a représente alors le montage parallèle- étoile utilisé pour l'état non modulé, et la fig. 14a représente le montage série-triangle utilisé pour l'état modulé.
Sur les fig. 11a, 12a et 13a, les pointes externes des étoiles, et sur la fig. 14a les pointes du triangle sont reliées chacune à l'un des trois conducteurs d'alimentation de phase.
Les deux variantes d'agencement des fig. lla et 12a et des fig. 13a et 14a nécessitent trois conduc teurs de commande par enroulement de phase, et six conducteurs de commande pour l'enroulement tri phasé complet. La seconde variante peut être munie de neutres séparés dans le montage parallèle-étoile, en ayant recours à neuf conducteurs de commande.
Ces variantes de montage fournissent 8 pôles dans les montages parallèles (non modulés) de la fig. 11a et de la fig. 13a, et 10 pôles dans les montages série (modulés) de la fig. 12a et de la fig. 14a. Les vitesses correspondantes sont dans le rapport inverse de 5 : 4.
Une autre variante d'agencement d'enroulement inducteur est également possible, et elle est plus simple que le dernier agencement précédent, en ce sens qu'il est souvent inutile, dans le montage non modulé, d'inclure les bobines, qui, dans le dernier agencement précédent, sont mises hors circuit à l'état modulé.
Dans cette autre variante d'agencement, tous les enroulements de phase sont enroulés avec une ré partition non uniforme de groupes de bobines, et chaque enroulement de phase comporte deux parties seulement.
La fig. 4 représente l'effet d'une modulation d'amplitude polaire grâce à cet autre agencement d'enroulement. La fig. 4a représente la répartition de la force magnétomotrice d'un enroulement de phase à 8 pôles dans lequel les pôles 1, 4, 5 et 8 comprennent cha cun une seule bobine, et les pôles restants 2, 3, 6 et 7 comportent chacun un groupe de deux bobines. Il en résulte une amplitude polaire irrégulière, com me représenté.
La fig. 4b représente le facteur de modulation d'amplitude polaire appliqué à la répartition de la force magnétomotrice de la fig. 4a. On doit noter que ce facteur est le même que celui de la fig. 1 b, et qu'il représente simplement l'inversion d'une moitié de l'enroulement de phase par rapport à l'autre moitié.
La fig. 4c représente la répartition de la force magnétomotrice résultante obtenue par l'applica tion du facteur de modulation de la fig. 4b à la répartition de la force magnétomotrice de la fig. 4a. On remarquera que la répartition de la force magné- tomotrice modulée de la fig. 4c est la même que celle de la fig. 3c.
La fig. 16 est un schéma d'un enroulement d'une phase d'une machine triphasée présentant un enrou lement à 8 pôles enroulé sur un bâti de 36 fentes. Les pôles 1, 4, 5 et 8 comportent chacun une bobine, et les pôles restants 2, 3, 6 et 7 comportent chacun deux bobines. Ceci fournit un enroulement de phase qui peut être désigné de la façon suivante +1+2+2+1 +1+2+2+1 Toutes les bobines sont identiques. Cet agence ment donne une moyenne de une bobine et demie par groupe.
Dans l'enroulement de phase de la fig. 16, la bobine unique du pôle 1, les deux bobines du pôle 2, les deux bobines du pôle 3 et la bobine unique du pôle 4 sont montées en série entre les bornes 11 et 13. De façon analogue, la bobine unique du pôle 5, les deux bobines du pôle 6, les deux bobines du pôle 7 et la bobine unique du pôle 8 sont montées en série entre les bornes 13 et 12. Dans l'ensemble de l'enroulement de phase, le sens des enroulements polaires est alterné.
Dans le montage non modulé, les demi-enroule- ments situés entre les bornes 13, 11 et les bornes 13, 12 sont montés en parallèle.
Dans le montage modulé, les deux moitiés de l'enroulement de phase sont montées en série entre les bornes 11 et 12.
Le sens de la circulation de courant dans le montage modulé est représenté par les flèches <B>A .</B> Le sens de la circulation de courant dans le montage non modulé est représenté par les flèches B . La polarité résultante du montage modulé est repré sentée par la rangée supérieure de lettres N , S . La polarité résultante du montage non modulé est représentée par la rangée inférieure de lettres. Dans chaque cas, une lettre en traits pleins indique un pôle de pleine amplitude, et une lettre en traits in terrompus indique un pôle de demi-amplitude.
Dans le montage modulé, l'enroulement de phase peut être désigné de la façon suivante +1+2-h2+1 -1-2-2-1 On se rend ainsi compte que l'agencement d'en roulement polaire de la fig. 16 fournit la répartition de force magnétomotrice de la figure 4a dans le montage non modulé, et la répartition de force ma- gnétomotrice de la fig. 4c dans le montage modulé.
Trois enroulements de phase, comprenant chacun l'agencement d'enroulement de la fig. 16 peuvent être utilisés en montage en étoile ou en montage en triangle pour une machine triphasée. Si l'on a re cours au montage en étoile, les bornes correspon dantes 12, 12', 12" sont reliées entre elles de façon permanente au neutre, comme représenté sur les fig. 6a et 7a. La fig. 6a représente alors le montage parallèle-étoile utilisé pour l'état non modulé, et la fig. 7a représente le montage série-étoile utilisé pour l'état modulé.
Si l'on a recours au montage en triangle, les paires de bornes 12", 11 ; 12, 11' et 12', 11" peu vent être reliées les unes aux autres en permanence comme représenté sur les fig. 8a et 9a. La fig. 8a représente alors le montage parallèle-étoile utilisé pour l'état non modulé, et la fig. 9a représente le montage série-triangle utilisé pour l'état modulé.
Ces variantes de montage fournissent 8 pôles dans les montages en parallèle (non modulés) de la fig. 6a ou de la fig. 8a, et 10 pôles dans les mon tages série (modulés) de la fig. 7a ou de la fig. 9a. Les vitesses correspondantes sont dans le rapport inverse de 5 : 4.
Soit dans l'agencement monté en étoile, soit dans l'agencement monté en triangle, l'état modulé peut être fourni par le montage parallèle des, moitiés des enroulements de phase, et l'état non modulé par leur montage série si le sens des enroulements po laires 5 à 8 inclus est inversé par rapport à celui re présenté sur la fig. 16.
L'agencement monté en étoile ou l'agencement monté en triangle nécessite trois conducteurs de commande pour la variante de montage de chaque enroulement de phase, mais six conducteurs, de com mande seulement pour le branchement de l'enrou lement triphasé complet.
On peut prévoir des neutres séparés 11, 11', 11" et 12, 12', 12" dans l'agencement de la fig. 8a en ayant recours à neuf conducteurs de commande.
La fig. 17 est un schéma d'enroulements à rai nures d'une machine constituant l'exemple (b) du tableau 1 annexé. La machine comprend trois enrou lements de phase enroulés sur un stator à 48 rai nures. Chaque enroulement de phase fournit la répartition de la force magnétomotrice à huit pôles de la fig. 3a à l'état non modulé, et le champ mixte à six pôles et à dix pôles selon la fig. 3c à l'état modulé. Les trois enroulements de phase sont con nectés en parallèle-étoile, selon la fig. 11a pour la connexion non modulée et en série-étoile selon la fig. 12a pour la connexion modulée.
Comme cela ressort de la fig. 17, l'espacement entre phases est de seize rainures ce qui correspond à un angle de 1200 géométriques par rapport à l'axe du stator. Cet espacement a pour effet la superposition et par con séquent l'effacement des trois composantes de champ à six pôles alors que les trois composantes de champ à dix pôles restent espacées de 12.00 électriques comme cela se doit pour un champ triphasé. Dans l'état modulé, le moteur travaille donc comme ma chine à dix pôles.
La fig. 18 est un schéma d'enroulements à rai nures d'une machine dont le nombre de pôles est diminué de dix à huit par la modulation, ce qui, en semble avec l'exemple de la fig. 17, illustre les am ples possibilités d'application de la modulation d'am plitude polaire.
La machine à laquelle se rapporte la fig. 18 comprend trois enroulements de phase enroulés sur un stator à 54 rainures. Chaque enroulement de phase est un enroulement par fraction de rainure - ce qui constitue encore une différence entre cette forme d'exécution et celle de la fig. 17 - fournis sant pour chaque phase un agencement de bobines pouvant être désigné comme suit +1 +2 +3 +2 +1 +1 +2 +3 +2 +1 à l'état non modulé, et +1+2+3+2+1 -1-2-3-2-1 à l'état modulé.
A l'état non modulé, les trois enroulements de phase sont connectés en triangle, d'une manière simi laire à celle de la fig. 9a pour fournir un champ à dix pôles. A l'état modulé, les trois enroulements de phase sont connectés en parallèle-étoile, d'une ma nière similaire à celle de la fig. 8a. Dans cet état modulé, chaque enroulement de phase fournit un champ mixte à huit et à douze pôles. Comme on le voit à la fig. 18, l'espacement entre phases est de 18 rainures, ce qui de nouveau correspond, géomé triquement, à un angle de 1200 par rapport à l'axe du stator.
Cet espacement a pour effet que les trois composantes du champ à douze pôles se superpo sent et par conséquent s'annulent, alors que les trois composantes du champ à huit pôles restent es pacées électriquement de 120% et fournissent ainsi le champ triphasé requis. A l'état modulé, ce mo teur travaille donc comme machine à huit pôles.
Grâce aux exemples ci-dessus de moteurs d'in duction qui ont été décrits en se référant aux des sins annexés, on se rend compte que la modulation d'amplitude polaire est susceptible d'une application étendue et permet une liberté considérable dans la construction d'un moteur à changement de vitesse destiné à des applications particulières.
Les résultats d'un certain nombre des exemples ci-dessus et d'un certain nombre d'autres exemples de moteurs à changement du nombre de pôles four nissant alternativement 8 pôles et 10 pôles, sont donnés dans le tableau I suivant. Ce tableau fait également ressortir la teneur en harmoniques cor- respondant à d'autres nombres de pôles, le facteur d'enroulement avec chaque nombre de pôles actif, et le rapport des densités de flux, pour les exemples choisis <I>(Voir tableau I en pages 12 et 13)</I>