FR2490425A1 - Procede et dispositif pour la multiplication de la puissance, en particulier moteur a solenoide de deux jeux de bobines d'excitation du stator et du rotor sans couplage mutuel - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF COMPORTE UN MOTEUR A SOLENOIDE COMPOSE D'UN STATOR 1 PRESENTANT DES POLES SAILLANTS 11, 12 AVEC, ENROULEE AUTOUR, UNE BOBINE D'EXCITATION L A COURANT MONOPHASE ET D'UN ROTOR 2 AYANT UNE PAIRE D'ELEMENTS DE ROTOR 22, 23 MONTES SUR UN AXE COMMUN DU ROTOR ET UNE BOBINE D'EXCITATION A COURANT CONTINU ENROULEE ENTRE EUX AUTOUR DE L'AXE, LES DEUX ELEMENTS ETANT DE POLARITE OPPOSEE AVEC LEURS POLES SAILLANTS 22A 23A DISPOSES POUR AVOIR DES POLARITES DIFFERENTES POUR LES POLES ADJACENTS ET OPPOSES, UN CONDENSATEUR ETANT MONTE EN SERIE OU EN PARALLELE AVEC LA BOBINE D'EXCITATION L DU STATOR 1.

Description

Procédé et dispositif pour la multiplication de la puissance, en particulier moteur à solénoïde composé de deux jeux de bobines d'excitation du statoretdurotor sans couplage mutuel."
La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour la multiplication de la puissance, en particulier à un moteur solénoide composé principalement de deux jeux de bobines d'excitation du stator et du rotor sans couplage mutuel. En adaptant judicieusement les valeurs de la bobine d'excitation du stator et du condensateur en série ou en parallèle avec elle (les deux constituant un circuit résonant) et la fréquence de ligne, le courant déphasé en arrière dans le circuit est rendu actif, c'est-à-dire que le courant inactif est transformé en un courant actif.Entre temps, la bobine d'excitation du stator du moteur à solénoide devient une bobine simplement inductive. L'impédance du circuit est indépendante des conditions de charge. C'est pourquoi la consommation réelle de puissance dans le circuit résulte de la résistance effective encourant continu de la bobine d'excitation du stator et de la puissance d'excitation de la bobine du rotor. Le dispositif selon l'invention est ainsi caractérisé par sa multiplication de puissance réalisée en transformant une faible puissance d'entrée en une puissance de sortie considérablement plus levée.

Normalement, le fonctionnement théorique d'un moteur réside dans l'utilisation du couple produit par l'effet magnétique des conducteurs transportant le courant dans le champ magnétique. Le couple du moteur varie avec le courant d'entrée (I) et l'angle de phase (cos e) entre le courant et la tension.

Le courant déphasé en avant ou en arrière par rapport à la tension ne produit pas de couple et est considéré comme inactif.

En d'autres termes, le courant qui circule dans le circuit ne contribue pas au travail. Par ailleurs, tandis qu'un moteur fonctionne sous charge, la puissance en phase est résistive et se réfléchit à la bobine d'excitation du stator provoquant une diminution de l'impédance totale du circuit et prélevant sur la source la puissance requise par la charge. Cela revient à dire que la puissance d'entrée varie avec la charge. C'est pourquoi la consommation de puissance résulte à -la fois de la résistance effective en courant continu de la bobine d'excitation du stator et de la résistance équivalente de la charge.

Comme décrit ci-dessus, dans les moteurs classiques, le courant déphasé en arrière ne produit pas de couple et c'est la raison pour laquelle ils n'ont qu'un faible facteur de puissance. Si l'on augmente la fréquence de la source de puissance afin d'obtenir un couple fixe, la tension de la source de puissance doit être augmentée en proportion de sa fréquence et sa sortie est toujours proportionnelle à sa puissance d'entrée P. Par conséquent, en état de tension constante on ne peut obtenir aucune puissance à caractéristique de couple fixe.

Dans le monde devant faire face à une crise d'énergie telle que nous la connaissons aujourd'hui, ce qui est le plus important est indubitablement de faire tous les efforts nécessaires pour économiser l'énergie et, non moins important, de développer de nouvelles sources d'énergie. Pour y parvenir, l'inventeur s'est consacré à la recherche et au développement des questions d'énergie et, au moyen de nombreux essais empiriques, a finalement inventé un dispositif permettant d'obtenir la puissance de sortie maximale à partir d'une puissance d'entrée minimale.

Le premier objectif de la présente invention est d'améliorer les défauts des moteurs classiques tels que définis ci-dessus en réalisant dans le moteur à solénoïde (en tant que corps principal) une adaptation entre le circuit résonant formé par la bobine du stator montée en série ou en parallèle avec un condensateur et la fréquence de la source de puissance afin de rendre le courant déphasé en arrière actif dans le circuit de façon que la puissance inactive soit transformée en puissance utile. La bobine d'excitation du stator du moteur devient une bobine purement inductive et l'impédance du circuit est essentiellement indépendante des conditions de charge.La consommation réelle de puissance dans le circuit est seulement la puissance d'excitation consommée par la résistance effective en courant continu dans la bobine d'excitation du stator et la bobine du rotor.C'est pourquoi le dispositif selon l'invention peut obtenir une puissance de sortie augmentée à partir d'une faible puissance d'entrée.

L'un des objectifs de la présente invention est de réaliser un dispositif de multiplication de puissance dans lequel le couple d'entrainement du moteur à solénolde soit directement proportionnel à l'amplitude du flux magnétique, mais indépendant des déphasages entre le courant et la tension de façon que tant que les ampères-tours des courants en phase ou déphasés sont les mêmes, le couple qu'ils engendrent soit le même.

Un autre objectif de la présente invention est de réaliser un moteur à solénoïde pouvant être utilisé en tant que dispositif de multiplication de puissance. Ledit moteur comporte un stator à deux pâles magnétiques avec une multitude de saillies en forme de dents ayant une bobine d'excitation monophasée raccordée à une source de courant alternatif, et un rotor ayant une bobine d'excitation raccordée à une source de courant continu. Le rotor présente deux éléments de rotor de polarité opposée qui sont logés entre les deux pôles du stator et comportent une pluralité de pôles saillants.

La bobine d'excitation à courant continu est enroulée longitudinalement entre les éléments de rotor sur l'axe de ce dernier.

Un autre objectif de la présente invention consiste à réaliser un dispositif de multiplication de puissance dans lequel les circuits primaire et secondaire des bobines d'excitation du stator et du rotor du moteur à solénoïde soient indépendants l'un de l'autre et dans lequel le rotor ne soit pas activé par l'effet magnétique produit par les conducteurs transportant le courant dans le champ magnétique. C'est pourquoi il n'y a aucune résistance équivalente de la charge qui soit réfléchie sur la source de courant pour y prélever du courant.

Cela est dû au fait que la section transversale de la bobine d'excitation du rotor est toujours parallèle au sens du flux statorique. La bobine d'excitation du rotor ne produit jamais de tension induite sans tenir compte de la position à laquelle elle fonctionne en synchronisation ou hors de synchronisation en raison d'une surcharge.

Un autre objectif de la présente invention est de réaliser un dispositif de multiplication de puissance dans lequel le moteur à solénoïde fonctionne par la simple force d'attraction ou de répulsion magnétique et dans lequel il ne soit pas nécessaire d'utiliser un condensateur de déphasage pour engendrer un champ magnétique tournant.

Un autre objectif de la présente invention est de realiser un dispositif de multiplication de puissance dans lequel la section transversale de la bobine d'excitation du rotor soit toujours parallèle au sens du flux du champ statorique quel que soit l'angle ou la position du rotor de façon qu'indépendamment du fait que le rotor soit en fonctionnement ou au repos, la bobine d'excitation du rotor soit toujours exempte de tension induite et qu'indépendamment du fait que le rotor soit chargé ou non, en surcharge ou décroche',le courant de la bobine d'excitation du stator reste inchangé.

Un autre objectif de la présente invention est de réaliser un dispositif de multiplication de puissance dans lequel le moteur soit un élément inductif de telle sortie que lorsque le courant est en retard sur la tension d'un certain angle de phase, le courant déphasé en arrière ait uniquement pour effet que le temps-nécessaire pour que le flux atteigne sa valeur maximale soit légèrement plus long que celui nécessaire pour que la tension atteigne sa valeur maximale. Si le flux a une valeur fixe, le couple peut ne pas être modifié et le flux n'est pas influancé par l'avance ou le retard dans le temps nécessaire pour que le flux atteigne sa valeur maximale.

Par conséquent le couple est indépendant de la différence entre les angles de phase du courant et de la tension.

Un autre objectif de la présente invention est de réaliser un dispositif de multiplication de puissance dans lequel la bobine du stator du moteur soit monté en série ou en parallèle avec un condensateur dont la réactance capacitive (XC) est égale en valeur à la réactance inductive du stator (E).

Lorsque le circuit est en résonance, la consommation réelle de puissance du circuit résulte de la somme de la résistance du condensateur et de la résistance effective en courant continu de la bobine du stator de façon que tant que les ampères-tours de la bobine du stator restent inchangés, la puissance de sortie soit supérieure à la puissance d'enfrée. Le circuit a essentiellement pour but de rendre le courant déphasé en arrière actif de manière à transformer l'énergie inactive en puissance utile.

Un autre objectif de la présente invention est de réaliser un dispositif de multiplication de puissance dans lequel lorsque le circuit est résonant et que la frequence de ligne est augmentée le flux reste inchangé si le courant dans la bobine d'excitation du stator est maintenu à une valeur constante.

Comme le flux n'est pas modifié, il ne se produit aucun changement dans le couple. Toutefois la vitesse de rotation augmente proportionnellement à l'augmentation de la fréquence. Cela revient à dire que la puissance de sortie est directement proportionnelle à la fréquence de ligne. C'est pourquoi il n'est pas nécessaire d'augmenter la puissance d'entrée attendu qu'une simple augmentation de la fréquence de ligne assure une augmentation de la puissance de sortie.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel
La figure 1 représente schématiquement une vue frontale de la construction de base du moteur à solénoïde pour le dispositif selon l'invention;
La figure 2 est une coupe verticale du moteur à sole- noïde selon la figure 1;
La figure 3 représente schématiquement le montage en
série du moteur à solénoïde avec un condensateur pour former un circuit résonant série L-C en tant que partie de l'appareil selon 1' invention;;
la figure 4 représente schématiquement le montage en parallèle du moteur à solénolde avec un condensateur pour former un circuit résonant série L-C en tant que partie de lappa- reil selon l'invention;
la figure 5 est un diagramme représentant schématiquement la façon dont une expérience est effectuée sur l'appareil selon l'invention;
les figures 6A à 6C représentent les circuits dont les composants ont les valeurs indiquées dans l'expérience pratiquée sur l'appareil selon l'invention.

Comme representé sur les figures 1 et 2, le dispositif de multiplication de puissance se compose principalement d'un moteur M monté en série ou en parallèle avec un condensateur (non représenté) sur la bobine du stator. Ce moteur M comporte un stator 1 et un rotor 2 Le stator 1 de type cylindrique présente sur sa paroi interne une paire de pôles saillants principaux 11, 12 dont les surfaces sont situées en regard l'une de l'autre. Sur les surfaces concaves semi-circulaires opposées des pôles 11, 12 sont respectivement prévus plusieurs petits pôles lia et 12a en forme de dents.La bobine d'excitation L du stator est enroulée sur les pôles principaux 11; 12 et raccordée aux deux extrémités à une source de courant alternatif monophasé.AC: Des- polarités inverses sont induites sur les pôles 11, 12 en raison des courants de ligne affluant dans la bobine d'excitation L. Dans le cas présent, la moitié gauche est N et la moitié droite S. Le rotor 2 comporte un axe rotorique 21 sur lequel deux éléments de rotor 22, 23 sont placés judicieusement à distance longitudinale l'un de l'autre et ayant tous deux la forme d'une multitude de pôles 22a, 23a en forme de dents. Le nombre de pôles 22 a, 23a sur chaque élé- ment de rotor 22 ou 23 est différent de celui des pôles lia, 12a du stator .Normalement le nombre de pôles 22a, 23a des éléments de rotor 22, 23 est supérieur à celui des pôles lia, 12a du stator 1 pour un pôle. Les éléments de rotor 22, 23 sont positionnés de façon à avoir un déplacement d'environ une demi dent par rapport à leur pôle. La bobine d'excitation L' du rotor est enroulée sur l'axe rotorique 21 entre les éléments de rotor 22, 23. La bobine L' est raccordée à une source de courant continu D C à ses deux extrémités. Le courant circule dans la bobine L' de façon que les deux éléments de rotor aient des polarités opposées. Dans le cas présent l'élément de rotor 23 du côté droit a une polarité S et l'élément de rotor 22 du côté gauche a une polarité N. Le rotor tourne régulièrement entre les deux pôles principaux 11, 12 du stator 1.La longueur du rotor 2 y compris les longueurs des deux éléments de rotor 22, 23 est sensiblement égale à la largeur des pôles principaux 11, 12 du stator. De cette fa çon, chacun des pôles saillants 22a, 22b peut faire face aux pôles saillants lia, llb du stator 1. Un évidement 13 est aménagé dans la partie centrale de chacun des pôles il, 12 du stator 1.

Lorsque les bobines L, L' du stator 1 et du rotor 2 sont excitées, leurs pôles saillants lia, lib, 22a, 22b sont aimantés à tour de rôle. Le pôle 22a de polarité N de l'élément de rotor 22 de la moitié gauche est repoussé par le pôle lia de polarité N du stator 1, tandis que le pôle 23a de polarité S de l'élément de rotor 23 est attiré par le pôle lia de polarité N du stator 1.Par contre, le pôle 22a de polarité N de l'élément de rotor 22 de la moitié droite est attiré par le pôle 12a de polarité S du stator, tandis que le pôle 23a de polarités de l'élément de rotor 23 est repoussé par le pôle 12a de polarité S du stator. I1 en résulte que le rotor 2 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Lorsque lue courant circulant dans la bobine du stator change de sens, le flux change également de sens et l'effet d'attraction et de répulsion varie en conséquence.

Ainsi, la relation d'interaction est inversée.

Toutefois le sens de rotation du rotor 2 reste inchangé. A chaque fois que le courant change de sens, le rotor 2 tourne de la distance d'une dent dans le sens des aiguilles d'une montre et tourne ainsi en synchronisme avec la fréquence de ligne. Sa vitesse synchrone est Ns = =.120f/ 2p, formule dans laquelle p est le nombre de dents des éléments de rotor 22, 23 et f la fréquence de la source du courant d'excitation du stator.

Lorsqu'un courant-alternatif circule dans la bobine d'excitation L du stator du moteur à solénoïde M, la réactance inductive de la bobine L tend a s'opposer au changement des courants en retardant le courant d'un -angle de phase par rapport à la tension appliquée. Si aucune résistance n'existait dans la bobine L, le courant serait en retard sur la tension d'un angle de phase de 900. L'énergie absorbée par-la resis- tance serait complètement convertie en chaleur devant être dissipée et la consommation de puissance augmenterait à mesure que le temps s'écoule. Dans un circuit purement inductif, lorsque la tension subit un retard d'un quart de cycle, le circuit absorbe de l'énergie de la source de puissance et la stocke dans le champ magnétique.Au cours du quart de cycle suivant il restitue à la source de puissance toute l'énergie stockée dans le champ magnétique. L'énergie continue à aller et à venir de cette manière. L'inductance elle-même ne consomme pas d'énergie électrique, mais un champ magnétique est engendré lorsque le courant traverse la bobine L. Lé champ magnétique engendre une force de répulsion pour une polarité de même sens et une force d'attraction pour une polarité de sens contraire. Ces forces sont directement proportionnelles à 1' intensité du champ magnétique. Le fait que le courant est en arrière de la tension retarde seulement le temps nécessaire pour que le flux atteigne son maximum.Si les ampères-touss de la bobine L restent inchangés, l'intensite de son-champ magné- tique est le même lorsque le flux a atteint sa valeur maximale.

Ainsi les forces due répulsion et d'attraction engendrées par les champs sont directement proportionnelles aux ampères-tours de la bobine, c'est-à-dire à l'intensité du flux. Elles sont indépendantes du retard de phase (Cos ) du courant par rapport à la tension. Le phénomène sera mieux compris en se référant aux figures 4 et 5 et- à 11 expérience qui y est décrite.

La section transversale de la bobine d'excitation
L' du rotor étant toujours parallèle au sens de la force magnétique du stator, aucune tension n'est induite.Que le moteur à solénoïde M soit chargé ou non ôu même surchargé au point de décrocher, le courant dans la bobine L du stator reste toujours constant. Ce point est confirmé par l'expérience qui est décrite ci-après. Les figures 3 et 4sont des diagrammes schématiques représentant un circuit résonant série L-C 3 et un circuit'résonant parallèle L-C 3'. On peut y voir les raccordements en série et en parallèle du moteur à solénoïde M tel que décrit ci-dessus et d'un condensateur C. Dans ces figures, la bobine d'excitation L du stator précitée n'est pas raccordée à la bobine d'excitation L' du rotor.Cela est dû au fait que la section transversale de la bobine L est toujours en parallèle avec les lignes de force magnétique du stator. Les circuits primaire et secondaire restent indépendants l'un de l'autre et par conséquent aucune tension n'est induite. Le moteur est purement du type à charge inductive.

I1 ne réfléchit pas la résitance équivalente de la charge à la source d'alimentation. Pour les deux circuits résonants 3, 3', leurs relations de tension, de courant, de résistance et de fréquence sont données ci-après
10) pour le circuit résonant série L-C (voir figure 3) en résonance, le facteur de puissance est égal à 1,

20) pour le circuit résonant parallèle L-C (voir figure 4) en résonance, le facteur de puissance est égal à 1,

Dans les équations ci-dessus, XL est la réactance inductive de la bobine du stator, f la fréquence de ligne, C la capacité, Xc la réactance capacitive, Z l'impédance totale du circuit, R la résistance effective en courant continu dans la bobine, I le courant d'alimentation, V la tension, Io le courant en résonance, EL la tension inductive, Ec la tension
c capacitive, Et la tension totale, Q = XL/R, IL le courant inductif, IC le courant capacitif et It le courant total.

Lorsque le moteur M de la présente invention est raccordé en série L-C et correctement adapté au circuit résonant parallèle 3, 3' et à la fréquence de ligne, il présente les caractéristiques suivantes
10) adaptation du circuit résonant série L-C.

Eh suEPoCt que la réactance inductive XL de la bobine d'excitation L du stator d'un moteur à solénoide M à 60 Hz soit 200 ohms et que la résistance effective en courant continu dans la bobine L soit 100 ohms, lorsque la tension d'alimen L tation est 100 v, le courant dans la bobine/du stator est
IL = V/Z = 100/200 = 0,5 A. Si un condensateur C de réactance capacitive XC = 200 ohms est raccordé en série à la bobine L du moteur M, on a alors XL - XC = 200-200=0, R=100 ohms et le courant dans le circuit est It=V/R=100/100=1 A, Q du circuit est XL/R=200/100=2.

En supposant que l'on maintienne un courant constant de 0,5 A, les ampères-tours NI restent ainsi inchangés. Le flux est maintenu fixe et le couple également. Lorsque la tension est ramenée à 50 V, le courant dans le circuit n'a plus que la moitié de la valeur originale. Cependant son couple reste le même que pour 100V et 0,5 A. Si la fréquence soit être augmentée à 120 Hz, la réactance inductive de la bobine d'excitation
L du stator du moteur à solénoïde est doublée et passe à 400 ohms.A ce moment, un condensateur de X =400 ohms doit être
c branché en série de façon que XL-Xc =R=100 ohms avec son courant total It=V/R=100/100=1A, De façon identique, lorsque la tension de ligne est abaissée à 50 V, le courant dans le circuit est ramené à 0,5 A et N; est maintenu à une valeur fixe. Son couple ne change pas non plus. Lorsque le nombre de dents, c'est-à-dire le nombre de pôles reste inchangé, la vitesse du moteur à solénoïde croit en proportion directe de l'augmentation de fréquence. Lorsque la fréquence est doublée, la vitesse du moteur est-elle aussi doublée. La puissance est également doublée avec le même couple. En d'autres termes, la puissance est directement proportionnelle au changement de fréquence.La consommation réelle de courant dans le circuit résulte seulement de la résistance effective du circuit et de la puissance d'excitation pour le rotor.

20) Adaptation du circuit résonant parallèle L-C.

En supposant que la bobine d'excitation L du stator du moteur à solénoïde soit à 60 Hz, que Xc soit aussi de 200 ohms, que la résistance effective en courant continu de la bobine soit aussi de 100 ohms et la tension à la source d'alimentation de 100v, le courant ItC dans la bobine L du stator doit être V/XL=100/200. Lorsque ie circuit parallèle L-C est en résonance, IC=IL, c'est-à-dire que IC est égal à 0,5A , XL=XC= 200 ohms, Z=Xc. XL/R=200 x 200/100=40000/100=400 ohms, tandis que It = E/Z= 100/400=0,25A.

Lorsque la fréquence de ligne est doublée et portée à 120 Hz pour maintenir le flux à une valeur fixe, la tension de secteur doit être doublée pour atteindre 200V. Doubler la fréquence conduit inévitablement à doubler l'impédance. Ainsi une impédance de 200 ohms à 60 hz donne 400 ohms à 120 Hz.

Lorsqu'une réactance capacitive convenable XC = 400 est choisie pour l'adaptation d'impédance, Z=XL.XC/R=400 x 400/100 = 160000/ 100=1600 ohms et It =E/Z=200/1600 = 0,125A. Sa puissance P à 60 Hz = 0,25 A x 100 V = P à 120Hz = 0,125 A x 200 x V = 25 W.

A 60 Hz et à 120 hz le circuit consomme également 25 W.

Bien que le couple à 120 Hz soit le même que le couple à 60 Hz, la vitesse de rotation du moteur à solénolde augmente d'un ordre de grandeur par rapport à celle à 60 Hz. La puissance est proportionnelle à la fréquence. Il convient toutefois de préciser que les exemples ci-dessus sont donnés à titre d'indication sans caractère restritif et que le circuit de l'invention peut également être appliqué à des moteurs triphasés.

Pour résumer, on peut conclure que pour le dispositif selon l'invention avec circuit résonant L-C en série ou en parallèle, pour l'adapatation à la fréquence de ligne f et à la bobine L du moteur à solénoïde les principes suivants sont applicables : si le flux est maintenu constant, le couple ne change pas , si la fréquence est doublé, la vitesse de rotation du moteur à solénoide est également doublée. En consé- quence l'avantage est que la puissance est directement proportionnelle à l'augmentation de la fréquence.Ces caractéristi- ques uniques et la multiplication proviennent de l'adaptation judicieuse du circuit résonant L-C en série ou en parallèle et du moteur à solénoïde à la fréquence de ligne , telle que décrit ci-dessus et qui n'a jamais été réalisée dans les moteurs classiques.

Par ailleurs, la valeur de Q du circuit pent-etre améliorée par des perfectionnements apportés aux bobines d'excitation, par exemple en épaississant les fils ou en utilisant dos fils de plus faible résistance. Bien qu'une augmentation de la fréquence entraîne une augmentation de la valeur de \, elle n'affecte pas les applications réelles. Lorsque la fréquence est augmentée, il est préférable de tenir compte de la résistance en courant continu de la bobine du stator.

On peut ainsi non seulement réaliser une réduction de la consommation de puissance, mais également obtenir des gains importants. Une augmentation de la fréquence se traduit par une augmentation de la vitesse du moteur. A condition que le couple puisse être maintenu sans augmenter la puissance d'entrée, la puissance de sortie du moteur. est alors augmentée en proportion directe de la fréquence de ligne .

La présente invention est en fait une percée technique dans le domaine de la construction éléctrique.

Exemple illustré
Afin d'illustrer les caractéristiques et avantages de la présente invention; l'inventeur a exécuté une expérience sur le moteur selon l'invention en recourant au montage représenté schématiquement sur la figure 5.

(1) Equipement et matériels
Un minimoteur à solénoïde fabriqué selon l'invention (des aimants permanents sont utilisés pour le rotor. La résistance effective en courant continu de la bobine d'excitation L du stator est de 20 ohms)
un condensateur à courant alternatif de 90
microfarads
un ampèremètre à courant alternatif de 1A
une balance à ressort de 1 kg
un autotransformateur à tension réglable.

(2) Essai expérimental
1") le montage illustré sur la figure 5 comporte un moteur à solénoïde M, une bobine d'excitation L du stator, un rotor 2 aimanté en permanence, la résistance effective R en courant continu de la bobine L, un condensateur C, un ampèremètre A, une balance à ressort S, et une poulie de moteur 4 d'un rayon de 4 mm. Sur la figure 6A on peut voir que lorsque une source de courant alternatif de 12V, 0,3A est raccordée au circuit, la balance à ressort S est tiré par le moteur M en indiquant que son couple maximal est de 180 g.

Lorsqu'un condensateur C de 90 microfarads est monté en série avec le circuit comme illustré sur la figure 6B l'impédance Z du circuit est une résistance de 20 ohms en courant continu attendu que les réactance XL et XC sont opposées. Aucune résistance équivalente correspondant à la charge n'est présente entre le rotor 2 et la bobine L du stator. Lorsque la tension de secteur est de 12 V, le courant du circuit est de 0,6 A. Comme le courant nominal du moteur à solénolde est de 0,3 ampère, la tension de secteur doit être abaissée à 6V afin de maintenir la valeur nominale du courant et ainsi conserver au flux une valeur fixe. Comme illustré sur la figure 6C, la balance à ressort indique encore un couple maximal de 180 g'pourîe même courant de 0,3A.On peut par conséquent se rendre compte qu'avec la tension réduite de moitié, on obtient le même couple, mais seulement la moitié de 1'énergie est consommée.

(2) Conformement à 11 expérience ci-dessus, lorsque la tension de secteur nominale est appliquée au moteur à solé noise et qu'une résistance ou charge est appliquée à l'axe de sortie du moteur ou poulie 4 en provoquant le décrochage du rotor et finalement son arrêt, on constate que le courant est encore de 0,3 A. Le courant ne varie pas en raison de l'amplitude de la charge ou du décrochage du moteur. Le fait que le courant dans la bobine L du stator reste à une valeur fixe signifie que l'état de charge nta pas d'effet sur l'impédance de la bobine d'excitation du stator.

(3) Lorsque le moteur à solénolde est en charge et que la charge est réfléchie par une résistance à la bobine d'excitation L du stator, l'impédance totale du circuit n'est en aucun cas égale à la résistance effective R en courant continu de la bobine du stator. En d'autres termes, l'impédance totale du circuit est supérieure à 20 ohms. Avec une tension de V il est impossible que I'ampèremètre A indique un courant de 0,3 A.

Cependant avec le dispositif selon l'invention ledit courant reste bien à 0,3 A. Cela confirme les caractéristiques spéciales du dispositif selon l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de multiplication de puissance, carac térisé par le fait qu'il comporte un moteur -à solénoïde composé d'un stator (1) et d'un rotor (2), le stator présentant un certain nombre de pôles saillants avec enroulée autour, une bobine d'excitation (L) courant monophasé, le rotor (2) ayant une paire d'éléments de rotor (22,23) disposé longitudinalement à distance l'un de l'autre sur un axe commun (21) du rotor- et une bobine d'excitation(ll') à courant continu enroulée entre eux autour de l'axe, les deux éléments étant de polarité opposée avec leurs pôles saillants (22a 23a) en forme dents disposés pour avoir des polarités.différentes pour les pôles adjacents et opposés; un condensateur monté en série ou en parallèle avec la bobine d'excitation (L) du stator, une source de courant alternatif (AC) fournissant le courant à la bobine d'excitation du stator et une source de courant continu (DC) fournissant le cou rant à la bobine d'excitation du rotor.

2.Dispositif a solénoïde selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le stator (1) comporte au moins une paire de pôles saillants (11,12) de polarité opposée, ces pôles saillants étant écartés et présentant des surfaces semi-circulaires (13) situées en face l'une de l'autre, une multitude de petits pôles (lla 12a) placés à distance égale et sous la forme de segments dentés étant disposes sur chaque surface polaire ét une bobine d'excitation continue monophasée (L) à un seul fil étant enroulée autour de la périphérie de la paire de pôles.

3.Dispositif à solénoïde selon la revendication 1, carac térisé par le fait que le rotor (21 se compose d'une paire d'éléments de rotor (.22,23) de polarité opposée et que ces deux éléments sont disposés espacés dans le sens- longitudinal et montés sur un axe commun::(21) du rotor, un certain nombre de pôles saillants (22a,23a) en forme de segments dentés étant-formés sur leur périphérie, les plgs saillants de chaque élément de rotor ayant la même polaritéque4'éîément de rotor et les pôles saillants des deux éléments de rotor étant disposés de façon que les pôles de polarité différente, soient alternés, une bobine (L') étant enroulée autour de l'axe commun (21) entre les deux éléments de rotor (22,23) et une source de courant continu (DC) étant prévue pour fournir dru courant continu à la bobine.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bobine (L) du stator (1) du moteur à soléno ïde, le condensateur et une source de courant alternatif sont montés en série ou en parallèle constituant un circuit résonant série ou parallele et que l'adaptation appropriée de la -bobine (L) du stator (1) du moteur à solénoïde, du circuit résonant et de la fréquence de ligne peut faire en sorte que le courant dé phasé en arrière dans.le-circuit du moteur soit actif en transformant ainsi l'énergie inactive en puissance utile.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caracterise par le fait que le couple du moteur à solénolde est proportionnel au flux et indépendant de l'angle de phase entre le courant et la tension, -et que le courant en phase aussi bien que le courant déphasé produisent le même couple tant qu'ils ont les mêmes amperes-tours.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les enroulements de la bobine d'excita-tion (L') du rotor (2) du moteur à-solénoïde différent du moteur synchrone classique en ce sens que la section transversale de la bobine d'excitation est toujQurs parallèle au flux de la bobine d'excitation (L) du stator (1).

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'un condensateur-est monté en série avec la bobine d'excitation (L) du stator (1) du moteur à solénoïde pendant que la fréquence d'entrée du moteur est augmentée, la réactance capacitive dudit condensateur étant égale a la réactance inductive présente dans ladite bobine en réponse à la fréquence de ligne si'bien que I'impédance totale du circuit est

et par conséquent une augmentation

de ligne de la fréquence/n'entraîne pas une augmentation correspondante de la tension de secteur et que le moteur est caractérisé par son couple constant de telle sorte que la puissance de sortie est proportionnelle à la fréquence de ligne sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la puissance d'entrée (P).

8. Procédé de multiplication de puissance caractérisé par le fait qu'un inverseur est utilisé pour élever la fréquence d'une source de puissance à une valeur donnée, ladite source de puissance étant raccordée à la bobine d'excitation du stator d'un moteur à solénoïde en tant qu'entrée et un condensateur étant monté en série avec ladite bobine du stator, la réactance capacitive du condensateur étant égale à la réactance inductive présente dans la bobine d'excitation du stator d'un moteur à so lénoida en réponse à la fréquence de la puissance d'entrée si bien qu'avec une puissance d'entrée fixe le moteur à un couple de sortie constant proportionnel à la fréquence de ligne.