FR2835485A1

FR2835485A1 - Electrically powered vehicle with supplementary air-driven generator to extend range to a minimum of 1000 km, uses an air turbine to drive a supplementary generator

Info

Publication number: FR2835485A1
Application number: FR0116343A
Authority: FR
Inventors: Daniel Savard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-08

Abstract

The electrically powered vehicle has a battery driving reversible electric machines that can act as generators during braking or when running downhill. A supplementary generator is attached to the vehicle and is driven by an air turbine, which adds charge to the battery as the vehicle moves forward.

Description

La présente invention concerne un dispositif électromagnétique à ajouter à l'avant ou à l'arrière, ainsi que des accessoires aux véhicules français, européens et étrangers. The present invention relates to an electromagnetic device to be added to the front or rear, as well as accessories to French, European and foreign vehicles.

A propulsion électrique : écologiques mais peu autonomes (environ 80 à 100 kilomètres en cycle urbain) pour une vitesse moyenne de 60 kilomètres par heure.

Electric propulsion: ecological but not very autonomous (about 80 to 100 kilometers in urban cycle) for an average speed of 60 kilometers per hour.

Cf. DOSSIER TECHNIQUE ci-joint, pages 1, 2 et 3 paragraphes l-A et I-B
Au paragraphe fi de ce document
J'INSTALLE (de préférence à l'arrière du véhicule électrique, au moyen d'un réducteur (épicycloïdal) une COMMANDE D'ENTRAîNEMENT OU DE DECONNECTEMENT. Cf. TECHNICAL FILE attached, pages 1, 2 and 3 paragraphs lA and IB
In paragraph fi of this document
I INTEND (preferably at the rear of the electric vehicle, by means of a reduction gear (epicyclic) a DRIVE OR DISCONNECTION COMMAND.

Cette commande serait ramenée au tableau de bord SOIT 1. UNE GENERATRICE A COURANT CONTINU (appelée dynamo excitée en dérivation
Shunt.

This command would be returned to the DASHBOARD EITHER 1. A DIRECT CURRENT GENERATOR (called a dynamo excited bypass
Shunt.

(définie suivant DOSSIER TECHNIQUE ci-joint) pa/ (es 1 et 2 paragraphe 1 C pa/ (es 3, 4, 5, 6, 7, 9 ET 10 et le SCHEMA DE BRANCHEMENr2N 7 -jointfeules 1 & 2). (defined as per TECHNICAL FILE attached) pa / (es 1 and 2 paragraph 1 C pa / (es 3, 4, 5, 6, 7, 9 ET 10 and the SCHEMA DE BRANCHEMENr2N 7 -jeufflefeules 1 & 2).

2. UNE DYNAMO A TROIS BALAIS (définie suivant DOSSIER TECHNIQUE ci-joint) comnre la génératrice à courant continu ainsi que les condition... particulière... pages 11, 12 et 13 et le SCHEMA DE BRANCHEMENT 2 '-/OMM & J < & . 2. A DYNAMO WITH THREE BRUSHES (defined according to TECHNICAL FILE attached) includes the DC generator as well as the special conditions ... pages 11, 12 and 13 and the CONNECTION DIAGRAM 2 '- / OMM & J <&.

3. UNE DYNAMO ROSENBERG (définie slLÏIJant DOSSIER TECHNIQUE ci-joint) comme la généra1rice à courant continu ainsi que les conditions particulières page 14 et le SCHEMA DE BRANCHEMENT N03 (C-jointMfeuille. 3. A DYNAMO ROSENBERG (defined in the enclosed TECHNICAL FILE) as the DC generator as well as the special conditions on page 14 and the CONNECTION DIAGRAM N03 (C-JointMfeuille.

ET EN VARIANTES, (un système plus technique mais plus fiable) ;

1. UN ALTERNATEUR MONOPHASE OU UN ALTERNATEUR TRIPHASE fonctionnant en générateur ou en moteur synchrone (Cfy DOSSIER TEC ! \7QUE page 8, 9 & 10 et CEM DE MVCEEyN c < -/OMHt/ 9 < & 7 11J A-AU DEMARRAGE ET A BAS REGIME :
Ce premier entraînement ne peut être utiliser que :
1 pour l'entraînement à vide de la machine supplémentaire elle utiliserait environ 15 % de la puissance mécanique
2 pour la récupération d'énergie électrique au freinage ou en descente rapide sur les routes de montagne (renvoi de l'énergie électrique aux batteries du véhicule à propulsion électrique) B-EN REGIME CONTINU OU EN REGIME MAXIMAL :
Il faut déconnecter la génératrice, la dynamo, l'alternateur monophasé ou l'alternateur triphasé choisi. AND IN VARIANTS, (a more technical but more reliable system);

1. A SINGLE-PHASE ALTERNATOR OR A THREE-PHASE ALTERNATOR operating as a generator or synchronous motor (Cfy TECH TECH FILE page 8, 9 & 10 and MVCEEyN CEM c / - / OMHt / 9 <& 7 11J A-AT STARTUP AND A LOW REGIME:
This first training can only be used:
1 for the vacuum drive of the additional machine it would use about 15% of the mechanical power
2 for the recovery of electrical energy during braking or fast descent on mountain roads (return of electrical energy to the batteries of the electrically-propelled vehicle) B-EN CONTINUOUS OR MAXIMUM REGIME:
The generator, the dynamo, the single-phase alternator or the selected three-phase alternator must be disconnected.

Il faut mettre à chaque extrémité de la machine à COURANT CONTINU OU DE LA MACHINE A COURANT ALTERNATIF, 0+ Une turbine à air, un volant magnétique et des tubulures en inox canalisant l'air de l'avant droit ou de la face latérale droite (si nécessaire), At each end of the CONTINUOUS CURRENT MACHINE OR ALTERNATE CURRENT MACHINE, 0+ An air turbine, a magnetic flywheel and stainless steel tubing must be used to channel air from the right front or right side face. (if necessary),

REMARQUE L'air rentrant dans les tubulures inox à droite et à gauche entraînant les deux turbines, pourra servir à refroidir le générateur courant continu ou alternatif (donc à diminuer le poids des machines) avant être rejeté à l'atmosphère à l'arrière du véhicule comme air propre (non polluant).

NOTE The air entering the stainless steel tubing on the right and on the left, driving the two turbines, can be used to cool the DC or AC generator (thus reducing the weight of the machines) before being released to the atmosphere at the rear of the generator. vehicle as clean air (non-polluting).

POUR LE CALCUL DE LA PUISSANCE DES GENERATEURS A COURANT CONTINU (-,, Ile çerciit ézale à la puissance du moteur entraînement du véhicule à propulsion électrique le !/jM/ï/e < ? // ? e. s' e/M ee/'M. a Li La F. E. M. de la génératrice doit être constamment supérieure à la tension du moteur électrique
P = Ex 1 équivalent (batterie et moteur) L'INTENSITE MOYENNE D'UN COURANT ALTERNATIF PENDANT UNE DEMI-PERIODE EST DEFINIE PAR : SOIT UN COURANT ALTERNATIF SINUSOÏDAL DONT L'INTENSITE INSTANTANEE EST 1 = IM SIN FOR THE CALCULATION OF THE POWER OF THE CONTINUOUS CURRENT GENERATORS (- ,, It is equal to the power of the drive motor of the electrically propelled vehicle. The generator EMF must be consistently higher than the voltage of the electric motor
P = Ex 1 equivalent (battery and motor) THE AVERAGE INTENSITY OF AN ALTERNATING CURRENT DURING A HALF-PERIOD IS DEFINED BY: EITHER A SINUSOIDAL ALTERNATIVE CURRENT WHOSE INSTANTANEOUS INTENSITY IS 1 = IM SIN

SOMMAIRE L LE VEHICULE ELECTRIQUE A CTUEL EST ECOLO (ÎIQUE MAIS PEU
AUTONOME
A. Principe
1. Un moteur à courant continu
2. Une batterie type nickel-cadium
3. Un ensemble de contrôle électronique
B. Inconvénient : une autonomie très faible
C. Démonstration
1. Constitution d'une machine électrique
2. Machine à courant continu
3. Réversibilité
4. Importance des pertes, de l'échauffement et du rendement a) Des pertes dans le fer b) Des pertes dans le cuivre ou l'aluminium c) Des pertes mécaniques d) Classification des pertes
5. Courbe de vie thermique d'une machine
6. Définition commerciale de la puissance d'une machine électrique a) Machine à courant continu b) Machine à courant alternatif
7. Rendement vrai et rendement approché
8. Le générateur a) Caractéristique à vide b) Caractéristique en charge c) Stabilité d'un générateur EN YAJOUTAAT UN ENSEMBLE ELECTRO-MAGNETIQUE. LE VEHICULE

ELECTR, FOUE EST ECOLOGIOUE ET DEUENDRA A UTONOME (FOUR 1000 KM ETPLUS) A. Démonstration B. Installation du disjoncteur C. Conditions essentielles à respecter pour que l'ensemble électrique ajouté fonctionne D. Utilisation de dynamos spéciales
1. Définition
2. Dynamos à trois balais
3. Dynamos Rosenberg SUMMARY L THE ELECTRIC VEHICLE IN CTUEL IS ECOLO (IS BUT LITTLE
SELF
A. Principle
1. A DC motor
2. A nickel-cadium battery
3. An electronic control set
B. Disadvantage: very little autonomy
C. Demonstration
1. Constitution of an electric machine
2. DC machine
3. Reversibility
4. Importance of losses, heating and efficiency a) Losses in iron b) Losses in copper or aluminum c) Mechanical losses d) Classification of losses
5. Thermal life curve of a machine
6. Commercial Definition of the Power of an Electric Machine a) DC Machine b) AC Machine
7. True yield and approximate yield
8. Generator a) Vacuum characteristic b) Load characteristic c) Stability of a generator EN YAJOUTAAT AN ELECTROMAGNETIC ASSEMBLY. THE VEHICLE

ELECTR, FOUE IS ECOLOGICAL AND DEUENDRA TO UTONOME (OVEN 1000 KM ETPLUS) A. Demonstration B. Installation of the circuit breaker C. Essential conditions to be respected for the added electrical assembly to work D. Use of special dynamos
1. Definition
2. Three broom dynamos
3. Dynamos Rosenberg

I. LE VEHICULE ELECTRIQUE ACTUEL EST ECOLOGIQUE
MAIS PEU AUTONOME
A. Principe
Le principe d'un véhicule à propulsion électrique est fondé sur la transformation de l'énergie électrique en énergie mécanique. I. THE CURRENT ELECTRIC VEHICLE IS ECOLOGICAL
BUT NOT AUTONOMOUS
A. Principle
The principle of an electrically propelled vehicle is based on the transformation of electrical energy into mechanical energy.

Il utilise :
1. un moteur à courant continu
A excitation séparée, il est installé à l'avant du véhicule et entraîne les roues avants au moyen d'un réducteur (épicycloidal). He uses :
1. a DC motor
With separate excitation, it is installed at the front of the vehicle and drives the front wheels by means of a reduction gear (epicycloidal).

2. Une batterie type nickel-cadium
L'énergie électrique est fournie par une batterie type nickel-cadium d'environ 19 à
20 monoblocs de 6 volts (20 x 6) soit 120 volts en courant continu et d'une capacité de 100 ampères par heure (poids approximatif de l'ensemble : 250 kilogrammes). 2. A nickel-cadium battery
The electrical energy is supplied by a nickel-cadium type battery of about 19 to
20 monoblocs of 6 volts (20 x 6) or 120 volts DC and a capacity of 100 amps per hour (approximate weight of the set: 250 kilograms).

3. Un ensemble de contrôle électronique
Dit calculateur, il utilise au mieux l'énergie fournie par les batteries. Un éconoscope visualise le courant de décharge et de récupération d'énergie. 3. An electronic control set
Said calculator, it uses at best the energy provided by the batteries. An econoscope visualizes the discharge and energy recovery current.

B. Inconvénient : une autonomie très faible
Elle est d'environ 80 à 100 kilomètres en cycle urbain pour une vitesse moyenne de
60 kilomètres/heure. B. Disadvantage: very little autonomy
It is about 80 to 100 kilometers in the urban cycle for an average speed of
60 kilometers / hour.

En outre, d'une durée de 7 heures, le temps de charge des batteries est contraignant. In addition, with a duration of 7 hours, the charging time of the batteries is binding.

C. Démonstration

1 Principe : transformation de l'énergie mécanique transmise par le véhicule en énergie électrique (courant continu), en marche à vide ou par l'extérieur (Cf. Par. B. En régime continu ou en régime maximal). p 1. Constitution d'une machine électrique
D'un point de vue mécanique, un générateur ou un moteur (courant continu) est constitué par : . une partie fixe appelée "stator" et

* une partie mobile appelée "rotor" tournant généralement à l'intérieur de la première * Entre ces deux parties, et afin de permettre la rotation du rotor est aménagé un intervalle d'air appelé "entrefer". C. Demonstration

1 Principle: transformation of the mechanical energy transmitted by the vehicle into electrical energy (direct current), idling or from outside (see paragraph B. Continuous or maximum speed). p 1. Constitution of an electric machine
From a mechanical point of view, a generator or a motor (direct current) is constituted by:. a fixed part called "stator" and

* A movable part called "rotor" generally rotating inside the first * between these two parts, and to allow rotation of the rotor is arranged an air gap called "gap".

Le t7ur d'induction maznédque facteur de F. E. M. (Force Electro Mott-ice) dans les oénérateurs les 1 ! énérateurs. est facteur de couole dans les moteurs. est l'élément vital de toute machine électrique. The MAE M. (Electro Mott-ice Force) induction factor in the oenerators the 1! énérateurs. is a driving factor in the engines. is the vital element of any electric machine.

Un flux variable embrassé par un circuit fermé y crée un courant électrique induit (principe des générateurs et des transformateurs)

Circuits magnétiques des machines électriques F. M. M. principale due à un courant continu. A variable flow embraced by a closed circuit creates an induced electric current (principle of generators and transformers)

Magnetic circuits of the main FMM electric machines due to a direct current.

Pâles saillants et pâles lisses Un courant continu dit "inducteur" parcourt les enroulements inducteurs disposés autour de pôles saillants ou lisses.

Pulsed and pale smooth A continuous current called "inductor" flows through the inductor windings arranged around salient or smooth poles.

2. Machine à courant continu
La F. E. M. induite, proportionnelle à la vitesse de variation du flux embrassé par l'ensemble des spires induites, est proportionnelle à la vitesse de rotation et au flux utile par pôle. 2. DC machine
The induced EMF, proportional to the speed of variation of the flux embraced by the set of induced turns, is proportional to the rotational speed and the useful flux per pole.

E=aN0
N = nombre de tours par minute
0 = flux utile par pôle a = constante de la machine.

E = AN0
N = number of revolutions per minute
0 = useful flux per pole a = machine constant.

Dès lors, en marche industrielle CU : : E = Cte), le produit N 0 est constant. Therefore, in industrial operation CU:: E = Cte), the product N 0 is constant.

Note : Toute machine électromagnétique peut fonctionner soit en générateur SOit en moteur. Note: Any electromagnetic machine can operate either as an engine generator.

3. Réversibilité
Considérons une machine"M" ; de F. E. M. (E) reliée à un réseau qui, comportant lui- même des appareils doués de F. E. M. (batterie d'accumulateurs, autres machines électriques) peut maintenir entre les bornes de"M"une tension U. 3. Reversibility
Consider a machine "M"; of FEM (E) connected to a network which, itself including devices endowed with FEM (accumulator battery, other electrical machines) can maintain between the terminals of "M" a voltage U.

La F. E. M. (E) de la machine"M"est réglable par la vitesse ou par le flux.

The FEM (E) of the machine "M" is adjustable by speed or flow.

Deux cas sont possibles : * Premier cas
E < U La machine"M"fonctionne en moteur 'Deuxième cas
E > U La machine"M"fonctionne en générateur Explication physique Elle dérive de la loi de Lentz dans le moteur. Two cases are possible: * First case
E <U The machine "M" works as a motor 'Second case
E> U The machine "M" works as a generator Physical explanation It derives from the law of Lentz in the motor.

Tout conducteur parcouru par le courant d'alimentation placé dans un champ est soumis à la force électromagnétique dont le sens est donné par la règle des trois doigts de la main droite. Any conductor traversed by the supply current placed in a field is subjected to the electromagnetic force whose meaning is given by the rule of the three fingers of the right hand.

Dans la même machine fonctionnant en générateur, un courant identique engendre une force électromagnétique égale, mais ce courant est obtenu par induction et le déplacement qui l'a engendré (règle des trois doigts de la main gauche est opposé à la force électromagnétique). In the same machine operating as a generator, an identical current generates an equal electromagnetic force, but this current is obtained by induction and the displacement that generated it (rule of the three fingers of the left hand is opposed to the electromagnetic force).

Le couple électromagnétique est devenu résistant.

The electromagnetic torque has become resistant.

4. Importance des pertes. de l'échauffement et du rendement :
Dans toute machine, une fraction de la puissance reçue passe sous forme calorifique et est pratiquement inutilisable. C'est une perte de puissance. 4. Importance of losses. warm-up and performance:
In any machine, a fraction of the power received goes into heat form and is practically unusable. It's a loss of power.

Dans notre machine électrique, étant donné qu'elle sera constituée essentiellement par du métal magnétique (fer) et du métal conducteur (cuivre ou aluminium), elle donnera lieu à : a) Des pertes dans le fer
Elles se produisent dans tous les organes de machines où le flux est variable. Elles sont proportionnelles au volume du fer. In our electric machine, since it will consist essentially of magnetic metal (iron) and conductive metal (copper or aluminum), it will give rise to: a) Losses in iron
They occur in all machine parts where the flow is variable. They are proportional to the volume of the iron.

'/ & y les pertes par courant de Foucault (PF) obligent à feuilleter tous les organes dans lesquels elles se produisent. Foucault current (PF) losses require flipping through all the organs in which they occur.

PF (w/kg) = KF e2 f2 B2 m x 10-4 *les pertes par hysteresis PH qui comportent les pertes par hysteresis alternative et les pertes par hysteresis tournante. PF (w / kg) = KF e2 f2 B2 m x 10-4 * losses by PH hysteresis which involve losses by alternative hysteresis and losses by rotating hysteresis.

PH (w/kg) =KHfBmxlO
Les phénomènes d'hysteresis et de Foucault sont toujours associés. PH (w / kg) = KHfBmx10
The phenomena of hysteresis and Foucault are always associated.

Ces pertes sont fonctions du coefficient KH et KF suivant l'utilisation de tôles ordinaires, supérieures ou extra supérieures (tenue en silicium). Elles varient de
3,5 à 1,6 et moins de 1 (w/kg) b) Des pertes dans le cuivre ou l'aluminium
Ce sont des pertes par effet Joule dans les enroulements.

These losses are functions of the coefficient KH and KF according to the use of ordinary, superior or extra higher sheets (silicon withstand). They vary from
3.5 to 1.6 and less than 1 (w / kg) b) Losses in copper or aluminum
These are losses by Joule effect in the windings.

En courant continu ou monophasé, elles s'expriment par la formule P-RF R = résistance de l'enroulement considéré 1 = intensité du courant dans cet enroulement. In direct current or single phase, they are expressed by the formula P-RF R = resistance of the considered winding 1 = intensity of the current in this winding.

! c) Des pertes mécaniques
Elles comportent les pertes par frottements des tourillons dans les paliers (c. 1.), les pertes par frottement dans l'air (c. 2.), les pertes par frottements des balais (c.3) - sur les collecteurs ou les bagues-. c. l. leur calcul exact est impossible c. 2. en Watts, P=Fbv
F = force de pression des balais en Newtons. b = coefficient de frottement v = vitesse tangentielle en mètre/seconde. ! c) Mechanical losses
They include the frictional losses of the trunnions in the bearings (see 1.), the losses by friction in the air (see 2.), the friction losses of the brushes (c.3) - on the collectors or bagues-. cl their exact calculation is impossible c. 2. in Watts, P = Fbv
F = pressure force of the brushes in Newtons. b = coefficient of friction v = tangential velocity in meters / second.

c. 3. elles sont impossibles à calculer
Pour les machines de 50 kw et plus, elles varient de 1 à 3 % et, pour des machines lentes de mêmes puissances de 0.5% à 2 %. c. 3. they are impossible to calculate
For machines of 50 kw or more, they vary from 1 to 3% and, for slow machines with the same powers from 0.5% to 2%.

L'exploitant doit comprendre que pour une machine donnée, les pertes mécaniques ne dépendent que de la vitesse. d) Classification des pertes (U = constante et f = constante). d. 1. Pertes indépendantes de la charge
Ce sont les pertes mécaniques, les pertes fer, et parfois les pertes Joules par excitations (dues au courant inducteur). d2. Pertes croissantes avec la charge
Ce sont les pertes par effet de Joules dans les enroulements parcourus par le courant de charge 1, étant de la forme R F, elles sont proportionnelles à 12 (donc U = constante) à (LP F)- (carré de la puissance continue ou de la puissance apparente alternative)-. The operator must understand that for a given machine, the mechanical losses depend only on the speed. d) Classification of losses (U = constant and f = constant). d. 1. Losses independent of the load
These are mechanical losses, iron losses, and sometimes Joule losses by excitations (due to the inductive current). d2. Increasing losses with the load
These are the losses due to the effect of Joules in the windings traversed by the load current 1, being of the RF form, they are proportional to 12 (hence U = constant) to (LP F) - (square of the continuous power or of the apparent apparent power) -.

Les courbes de ces pertes de puissance en fonction de la puissance apparente auront, dans toutes les machines l'allure indiquée suivant la figure ci-dessous. The curves of these power losses as a function of the apparent power will have, in all the machines, the appearance indicated according to the figure below.

La courbe des pertes croissante avec la charge est parabolique.

The curve of increasing losses with the load is parabolic.

Echauffement : Les pertes de puissance constituent une transformation d'énergie mécanique ou électrique en énergie calorifique ; Pour un régime déterminé de fonctionnement de la machine, chacun de ses organes atteindra une température limite. Heating: Power losses are a transformation of mechanical or electrical energy into heat energy; For a specific operating mode of the machine, each of its organs will reach a temperature limit.

5. Courbe de vie thermique d'une machine :
On admet que la température maximum que peuvent supporter pratiquement tous les isolants d'une machine électrique, pendant une durée de vie de 20 ans considérée comme normale, est : # 01 = 105C pour les isolants organiques dans l'air * 01=110C pour les isolants organiques dans l'huile * 01 =125C pour les isolants minéraux dans Fair

Éssance d'une machine électrive 6. Définition commerciale de la puissance d'une machine électrique a) Machine à courant continu
En régime normal, elle est : le produit (U N x 1 n) en Watts de la tension normale par le courant normal quand il s'agit d'une génératrice.

b) Machine à courant alternatif Deux cas sont à distinguer : h. 1. Son facteur de puissance est réglahle
C'est le cas du transformateur (réglage par le récepteur alimenté) de la machine SYNCHRONE ou du moteur triphasé à collecteur (puissance apparente (K V A) en régime normal). b.2. Son facteur de puissance n'est pas réglable
C'est le cas des moteurs ASYNCHRONES et des moteurs monophasés à collecteur. La machine est alors définie par sa puissance mécanique utile (kW) en régime normal.

5. Thermal life curve of a machine:
It is assumed that the maximum temperature that can be withstood by virtually all insulators of an electrical machine, during a 20-year life considered normal, is: # 01 = 105C for organic insulators in air * 01 = 110C for organic insulators in oil * 01 = 125C for mineral insulators in Fair

Power of an Electric Machine 6. Commercial Definition of the Power of an Electric Machine a) DC Machine
In normal mode, it is: the product (UN x 1 n) in Watts of the normal voltage by the normal current when it is about a generator.

b) AC machine Two cases are to be distinguished: h. 1. Its power factor is adjustable
This is the case of the transformer (adjustment by the powered receiver) of the SYNCHRONOUS machine or the three-phase collector motor (apparent power (KVA) in normal operation). b.2. Its power factor is not adjustable
This is the case of ASYNCHRONES motors and single-phase motors with collector. The machine is then defined by its useful mechanical power (kW) in normal mode.

REVERSIBILITE DE FONCTIONNEMENT DE L'ALTERNATEUR, EXISTENCE DU MOTEUR SYNCHRONE DEMONSTRATION 1. Branchons sur un réseau le stator d'un alternateur monophasé ou polyphasé
Excite :
Le rotor vibre mais ne se met pas à tourner comme le ferait une dynamo qui fonctionne en moteur quand on le met sous tension continu. REVERSIBILITY OF ALTERNATOR OPERATION, EXISTENCE OF SYNCHRONOUS DEMONSTRATION MOTOR 1. Connections on a network the stator of a single-phase or polyphase alternator
Excite:
The rotor vibrates but does not start rotating like a dynamo that works as a motor when it is turned on continuously.

L'alternateur semble ne pas être réversible. The alternator does not seem to be reversible.

II. Supposons un alternateur couplé au réseau, réduisons progressivement sa charge de débit jusqu'à l'annuler puis séparons-le du moteur qui l'entraîne :
L'alternateur continue à tourner à la vitesse du synchronisme et l'on dit qu'il est accroché. Il est donc capable de fonctionner en moteur car il doit vaincre des résistances mécaniques (frottement sur les paliers, résistances de l'air et des résistances d'origine magnétique, fuites par hysteresis et courants de Foucault) pour que son mouvement de rotation ne s'arrête pas. II. Suppose an alternator coupled to the network, gradually reduce its flow charge until cancel it and then separate it from the engine that drives it:
The alternator continues to rotate at the speed of synchronism and is said to be hooked. It is therefore able to operate as a motor because it must overcome mechanical resistance (bearing friction, air resistance and magnetic resistance, hysteresis leakage and eddy currents) so that its rotational movement does not occur. do not stop.

Un ampèremètre replacé sur l'une des phases, montre du reste qu'il absorbe un faible courant. On peut d'ailleurs lui demander du travail, il est capable d'en fournir, en continuant à tourner à vitesse rigoureusement invariable, celle du synchronisme, tant que le couple résistant qui lui est appliqué ne dépasse pas une certaine valeur au-delà de laquelle il s'arrête brutalement ; on dit qu'il a "calé"quand il travaille, l'alternateur consomme un courant d'autant plus intense, sous tension constante qu'il fournit une puissance mécanique plus grande mais son rendement reste voisin de celui de la même machine fonctionnant en génératrice. An ammeter placed on one of the phases, shows that it absorbs a weak current. It can also be asked for work, it is able to provide, continuing to rotate rigorously invariable speed, that of synchronism, as long as the resistant torque applied to it does not exceed a certain value beyond which he stops abruptly; it is said that it "stalled" when it works, the alternator consumes a current all the more intense, under constant tension that it provides a greater mechanical power but its performance remains close to that of the same machine operating in generator.

C'est à dire que ce rendement peut être excellent. ce rendement atteint 95% pour les unités puissantes ; il est couramment de 85% mais il diminue toujours quand le facteur de puissance décroît.. That is, this yield can be excellent. this efficiency reaches 95% for powerful units; it is currently 85% but it always decreases when the power factor decreases.

L'alternateur est une machine réversible ; il transforme ou bien de l'énergie mécanique en énergie électrique ou bien de l'énergie électrique en énergie mécanique. The alternator is a reversible machine; it transforms mechanical energy into electrical energy or electrical energy into mechanical energy.

Mais dans le second cas c'est un moteur incapable de démarrer, que ce soit à vide ou en charge, sans le secours momentané d'un moteur extérieur et qui ne continue à tourner à vitesse invariable, celle du synchronisme, qui si certaines conditions sont satisfaites quand le moteur auxiliaire l'abandonne ces conditions sont celles du couplage d'un alternateur et il suffit évidemment de l'entraîner à vide et de le charger ensuite progressivement. But in the second case it is an engine unable to start, either empty or in load, without the momentary assistance of an external engine and which continues to rotate at constant speed, that of synchronism, which if certain conditions are satisfied when the auxiliary engine abandons these conditions are those of the coupling of an alternator and it is obviously sufficient to drive it empty and then load gradually.

A. Intensité moyenne d'un courant ALTERNATIF pendant 1/2 PERIODE
Soit un courant sunisoïdal dont l'intensité instantanée est : i = Im SIN t B. Intensité efficace d'un courant ALTERNATIF pendant 1 PERIODE

Soit un courant sunisoïdal dont l'intensité instantanée est :

i ImSIN 27tt T On appelle intensité efficace, l'intensité 1 du courant continu qui, passant dans un conducteur de même résistance, produirait en une période le même effet calorifique.

A. Average Intensity of Alternating Current During 1/2 PERIOD
Either a sunisoidal current whose instantaneous intensity is: i = Im SIN t B. Effective intensity of an ALTERNATIVE current during 1 PERIOD

That is a sunisoid current whose instantaneous intensity is:

The effective intensity is the intensity 1 of the direct current which, passing through a conductor of the same strength, would produce in one period the same calorific effect.

D'après la loi de Joule, on a donc :

RPT = R J dt = R X 12m sin2 21tt dt T Jeff = 1 maximum 0, 707 1 maximum dz According to Joule's law, we have:

RPT = RJ dt = RX 12m sin2 21tt dt T Jeff = 1 maximum 0, 707 1 maximum dz

7. Rendement vrai et rendement approché
Si pour un certain régime de fonctionnement d'une machine, on désigne par : e P a = la puissance absorbée e P u = la puissance utile ou charge de la machine e p = l'ensemble des pertes (p = Pa-Pu), on a :

a Rendement Vrai

RVrai = Pu == P-p = 1-P = -P Pua pua

Par exemple, si le total des pertes d'une machine est de 8 % de sa puissance utile, alors le Rendement Vrai est R = 100-8 = 92 % ' Rendement Approché
Dans la plupart des machines électriques, une partie des pertes de puissance échappe à toute mesure.

7. True yield and approximate yield
If for a certain operating speed of a machine, we denote by: e P a = the absorbed power e P u = the useful power or load of the machine ep = the set of losses (p = Pa-Pu), we have :

a Yield True

RVrai = Pu == Pp = 1-P = -P Pua pua

For example, if the total loss of a machine is 8% of its useful power, then the True Yield is R = 100-8 = 92%.
In most electrical machines, some of the power losses are beyond measure.

Si on désigne par (p') l'ensemble des pertes mesurables, on a par définition :

R Approché == P. P'= 1- ? P P +P' a u' RApproché (%) = 1-P'x 100 Pu

Remarque : Dans une même série, les grosses machines ont un meilleur rendement que les petites. If we denote by (p ') the set of measurable losses, we have by definition:

R Approached == P. P '= 1-? PP + P 'at Approach (%) = 1-P'x 100 Pu

Note: In the same series, large machines perform better than small ones.

8. Le générateur
Pour éviter au démarrage l'inversion du courant circulant entre la batterie et le générateur (E < U marche en moteur), on interpose entre le générateur et la batterie un disjoncteur à minimum de tension qui coupe la liaison générateur-batterie dès que le courant de charge devient trop faible. a) Caractéristique à vide
Un générateur fonctionne à vide lorsque, entraîné et excité (les flux étant engendrés par un courant inducteur) il ne débite aucun courant dans un circuit extérieur, autrement dit, il ne fournit aucune puissance utile. 8. The generator
To prevent at the start of the reversal of the current flowing between the battery and the generator (E <U running motor) is interposed between the generator and the battery a circuit breaker undervoltage which cuts the generator-battery connection as soon as the current charge becomes too low. a) Vacuum characteristic
A generator runs empty when, driven and excited (the flows being generated by an inductive current) it does not deliver any current in an external circuit, in other words, it provides no useful power.

Il est cependant doué de force électromotrice puisque les spires disposées sur l'armature d'induit subissent des variations de flux embrassées. Cette force électromotrice (F. E. M. ) est appelée force électromotrice à vide. Nous la désignons par (E). It is however endowed with electromotive force since the turns disposed on the armature armature undergo variations of embraced flux. This electromotive force (F.E.M.) is called vacuum electromotive force. We designate it by (E).

Nous avons donné son expression E v = a N v We gave his expression E v = a N v

b) Caractéristique en charge
C'est la courbe de la tension entre les bornes U, en fonction du courant débite I, la vitesse étant maintenue constante (ainsi que le facteur de puissance (cos 0) du récepteur s'il s'agit d'un générateur à courant alternatif). b) Load characteristic
This is the curve of the voltage between the terminals U, as a function of the flow current I, the speed being kept constant (as well as the power factor (cos 0) of the receiver if it is a current generator alternative).

De même qu'un équilibre mécanique est réalisé, en marche de régime entre le moteur et l'appareil qu'il entraîne, de même un équilibre électrique doit se produire en charge entre le générateur et l'ensemble des récepteurs qu'il alimente. c) Stabilité d'un générateur

On distingue deux stabilités : c. I la stabilité électrique par rapport au réseau alimenté La remarque précédente permet de la définir : un générateur est électriquement stable lorsque le courant variant, celui-ci tend à reprendre sa valeur primitive.

Just as a mechanical equilibrium is achieved, in a steady state between the motor and the device that it drives, so an electrical equilibrium must occur in charge between the generator and all the receivers it supplies. c) Stability of a generator

There are two stabilities: c. I the electrical stability with respect to the fed network The preceding remark makes it possible to define it: a generator is electrically stable when the current varies, this one tends to resume its original value.

Exemple en courant continu 'Si le récepteur est une simple résistance, on a U = RI e S'il est constitué par un moteur (résistance r, F. C. E'M. E"), on a U = E'+ rI * Si le réseau, alimenté par d'autres générateurs, est à tension constante Uo, on a U = U 0
Un générateur est électriquement stable quand une augmentation de courant débité entraîne une baisse de tension entre bornes. c. 2. la stabilité électromécanique par rapport au moteur d'entraînement
Le générateur opposé au moteur qui l'entraîne un couple résistant Cr. Pour que la marche du groupe soit certainement stable, il faut que la caractéristique Cr (N) soit montante. Example in direct current If the receiver is a simple resistor, then U = RI e If it is constituted by a motor (resistor r, FC E'M, E "), then U = E '+ rI * Si the network, powered by other generators, is at constant voltage Uo, we have U = U 0
A generator is electrically stable when a current increase causes a voltage drop across the terminals. c. 2. the electromechanical stability compared to the drive motor
The generator opposite to the motor that drives a resistant torque Cr. For the march of the group is certainly stable, it is necessary that the characteristic Cr (N) is rising.

Le générateur est donc stable au point de vue électromagnétique quand un accroissement de vitesse entraîne une augmentation de la puissance électrique qu'il fournit (et par conséquent, une augmentation de la puissance mécanique qu'il absorbe).

The generator is therefore electromagnetically stable when an increase in speed causes an increase in the electrical power it provides (and therefore an increase in the mechanical power that it absorbs).

Remarque : Laforce électromotrice d'un générateur électrique (courant continu) est proportionnelle à la vitesse de rotation de son induit et au utile par pièce polaire. Note: The electromotive force of an electric generator (direct current) is proportional to the rotational speed of its armature and to the useful per pole piece.

On pourrait croire alors que l'usager dispose, pour régler, de la vitesse et du flux mais la machine a été étudiée pour tourner au voisinage d'une certaine vitesse (la vitesse étant imposée). One might think that the user has, to adjust, the speed and flow but the machine has been studied to turn in the vicinity of a certain speed (the speed being imposed).

Donc. il n'a que la possibilité de faire varier le flux entre certaines limites. So. it only has the possibility of varying the flow between certain limits.

IL EN Y AJOUTANT UN ENSEMBLE ELECTRO-MAGNETIQUE. IT ADDING AN ELECTROMAGNETIC ASSEMBLY.

LE VEHICLE ELECTRIOUE EST ECOLOGIQUE ET DEVIENDRA AUTONOME A. Démonstration
Le véhicule à propulsion électrique est PROPRE, SILENCIEUX, et a, en outre, UN
RENDEMENT D'ENVIRON 90% (11% environ pour les moteurs thermiques). VEHICLE ELECTRIOUE IS ECOLOGICAL AND WILL BECOME AUTONOMOUS A. Demonstration
The electric powered vehicle is CLEAN, SILENT, and has, in addition, a
PERFORMANCE OF ABOUT 90% (about 11% for heat engines).

POUR ETRE ACTUEL, IL LUI MANQUE L'AUTONOMIE. TO BE CURRENT, HE LACKS THE AUTONOMY.

C'EST POURQUOI
POURLEURDONNERL'AUTONOMIENECESSAIRE,
J'INSTALLE : * A l'arrière ou à l'avant du véhicule au moyen d'un réducteur, * sur tous les véhicules à propulsion électrique (français, européens et étrangers)
UNE GENERATRICE A COURANT CONTINU (APPELEE DYNAMO EXCITEE EN DERIVATION SIHJNT) . Elle est essentiellement constituée par un inducteur, un induit et un collecteur. THAT IS WHY
POURLEURDONNERL'AUTONOMIENECESSAIRE,
I FINISH: * At the rear or front of the vehicle with a gearbox, * on all electric vehicles (French, European and foreign)
A DIRECT CURRENT GENERATOR (CALLED DYNAMO EXCITED AS SIHJNT DERIVATION). It consists essentially of an inductor, an armature and a collector.

* Dans notre cas comme elle est auto-excitatrice, à excitation shunt, elle inclura un enroulement dérivation. * In our case as it is self-exciting, shunt excited, it will include a winding bypass.

Le courant d'excitation est toujours faible devant le courant que la machine peut débiter, il ne provoque pas de chute de tension appréciable bien qu'il soit alors fourni par l'induit. The excitation current is always low compared to the current that the machine can deliver, it does not cause appreciable voltage drop although it is then provided by the armature.

LA GENERATRICE A COURANT CONTINU A EXCITATION EN DERIVATION
SHUNT
DOIT ETRE BRANCHEE
AUX LIAISONS ELECTRIQUES DE LA BATTERIE ET DU MOTEUR A PROPULSION ELECTRIQUE (EN TENANT COMPTE DE L'ELEMENT CALCULATEUR) Schéma de branchement

B. Installation du disioncteur
Pour éviter au démarrage l'inversion du courant circulant entre la batterie et la génératrice (E < U marche en moteur), on interpose entre la génératrice et la batterie, un disjoncteur à minimum de tension qui coupe la liaison génératrice-batterie dès que le courant devient trop faible. THE DIRECT CURRENT GENERATOR WITH DERIVATION EXCITATION
SHUNT
MUST BE BRANCHED
TO THE ELECTRICAL CONNECTIONS OF THE BATTERY AND MOTOR WITH ELECTRIC PROPULSION (TAKING ACCOUNT OF THE COMPUTER ELEMENT) Connection diagram

B. Installation of the disionctor
To avoid at the start of the reversal of the current flowing between the battery and the generator (E <U running motor) is interposed between the generator and the battery, a circuit breaker undervoltage which cuts the generator-battery link as soon as the current becomes too weak.

LA DYNAMO DERIVATION EST APPLIQUE DANS CE CAS
La dynamo dérivation est la plus employée parce qu'elle permet l'alimentation d'un réseau à tension constante quel que soit ce réseau.

THE DYNAMO DERIVATION IS APPLIED IN THIS CASE
Dynamo diversion is the most used because it allows the supply of a constant voltage network whatever that network.

Elle convient bien, en particulier, à la charge d'accumulateurs. f Si on désigne par R sa résistance et E'sa force contre-électromotrice, le point de fonctionnement est en P. It is well suited, in particular, to the charge of accumulators. f If R denotes its resistance and E 'has its counter-electromotive force, the operating point is P.

Schéma 2

Figure 2

laI - AU DEMARRAGE ET A BAS REGIME
La batterie fournira la puissance nécessaire
120 volts x l'intensité en ampères

I hl - EN REGIME CONTINU ET l b2- EN REGIME MAXIMAL C'est la génératrice shunt qui fournira la puissance électrique nécessaire au moteur électrique à propulsion. laI - AT START AND LOW
The battery will provide the necessary power
120 volts x amperes intensity

I hl - IN CONTINUOUS REGIMEN AND b2- IN MAXIMUM REGULATION The shunt generator will supply the electric power required for the electric propulsion engine.

ICI-EN MARCHE ARRIERE
La génératrice doit être déconnectée. HERE-IN REVERSE
The generator must be disconnected.

C. Conditions essentielles à respecter pour que l'ensemble électrique

ajouté fonctionne a e
1. La F. E. M. de la génératrice doit être constamment supérieure à la tension nominale du moteur de propulsion. C. Essential conditions to be respected for the electrical assembly

added works ae
1. The generator EMF must be consistently greater than the rated voltage of the propulsion motor.

E génératrice (volt) > U moteur (volts)
2. A bas régime du moteur et en marche arrière soit à faible Km/heure, la liaison génératrice/batterie doit être coupée au moyen d'un relais de tension commandant un disjoncteur. E generator (volt)> U motor (volts)
2. At low engine speed and in reverse at low Km / hour, the generator / battery link must be shut down by means of a voltage relay controlling a circuit breaker.

CONSEQUENCE
La géltératrice marelle à vide
Le calcul de la puissance de la génératrice sera : E* (tension en volts du moteur) x 10 (intensité en ampères) + Pertes (E = U + RI/Cf Rendement partie I. C. 7) D. Utilisation de dynamos spéciales
1. Définition
Les dynamos spéciales sont des génératrices à courant continu soit : . régulatrices, e amplificatrices, 'transformatrices. RESULT
The galatératrice hollows empty
Generator power calculation will be: E * (voltage in motor volts) x 10 (Amperes amperage) + Losses (E = U + RI / Cf Efficiency part IC 7) D. Use of special dynamos
1. Definition
Special dynamos are DC generators, ie:. regulators, amplifiers, transformers.

D'une façon générale, ces machines réalisent les conditions sus indiquées par l'utilisation de la réaction d'induit et la combinaison de plusieurs enroulements inducteurs. In general, these machines perform the above conditions indicated by the use of the armature reaction and the combination of several inductive windings.

2. Dynamos à trois balais
C'est une dynamo à courant constant dans de larges limites de vitesse. 2. Three broom dynamos
It is a constant current dynamo with wide speed limits.

En utilisant la réaction transversale d'induit, on connecte l'enroulement d'inducteur entre un balai principal (B) (Cf figure NO 1) et un balai auxiliaire (b).

Using the transverse armature reaction, the inductor winding is connected between a main broom (B) (see FIG. 1) and an auxiliary broom (b).

Théorie élémentaire Supposons le circuit magnétique non saturé, la F. E. M. entre B et A est, dès lors, proportionnelle au courant inducteur (i) et à la vitesse de rotation (N). Basic theory Suppose the unsaturated magnetic circuit, the F. E. M. between B and A is, therefore, proportional to the inductor current (i) and the speed of rotation (N).

La deuxième loi de KIRCHOFF appliquée au circuit de débit de résistante D, donne : (1) K ! Ni-e==RI (e= F. E. M. de la batterie) Dans le circuit interne BHbB agissent deux F. E. M. : e une fraction K2Ni de la F. E. M. induite entre B et A (K2 < kl). e une F. E. M. KNI induite par le flux transversal dû au courant I. The second law of KIRCHOFF applied to the flow circuit of resistant D, gives: (1) K! Ni-e == RI (e = F. E. M. of the battery) In the internal circuit BHbB act two F. E. M.: e a K2Ni fraction of the F. E. M. induced between B and A (K2 <kl). e an F. E. M. KNI induced by transverse flow due to current I.

Schéma

Diagram

Dans ce circuit en négligeant la résistance d'induit par rapport à la résistance (r) de l'enroulement inducteur, on a : (2) K2Ni-KNI = ri (i = courant inducteur) Tirons (i) de l'équation (2) et portons son expression dans (1), nous obtenons :

KtKN'I-e-TU EN-r KzN-r x e KlKN'-RN-r)

Envisageons trois cas - 1er cas

N ~r~ K2

àce moment, ona : K2N-r < O d'oùl < 0 La batterie alimenterait la génératrice en moteur (mais le contacteur n'est pas fermé.

In this circuit neglecting the armature resistance with respect to the resistance (r) of the inductor winding, we have: (2) K2Ni-KNI = ri (i = inductive current) Let us draw (i) from the equation ( 2) and bear its expression in (1), we obtain:

KtKN'Ie-TU EN-r KzN-r xe KlKN'-RN-r)

Consider three cases - 1st case

N ~ r ~ K2

at this time, ona: K2N-r <O wherel <0 The battery would power the generator motor (but the contactor is not closed.

La vitesse r est la vitesse critique d'amorçage en génératrice shunt K2 '2'e cas N=r K2

un conjoncteur disjoncteur ferme le circuit de la batterie.

The speed r is the critical speed of ignition in generator shunt K2 '2'e case N = r K2

a circuit breaker closes the circuit of the battery.

. cas N > r K2

On a I > 0 la machine débite. On peut tracer mathématiquement la courbe de 1 en fonction de N (e = constante). . case N> r K2

We have the machine debits. The curve of 1 can be drawn mathematically as a function of N (e = constant).

Cette courbe à l'allure indiquée (figure n2). Elle présente un maximum (obtenu en annulant la dérivée par rapport à N) pour la valeur 2 r/K2. On voit qu'à partir de la conjonction le courant varie peu dans de larges limites de N. This curve at the pace indicated (Figure n2). It has a maximum (obtained by canceling the derivative with respect to N) for the value 2 r / K2. It can be seen that from the conjunction the current varies little within wide limits of N.

3. Dynamos Rosenberg
Soit une dynamo à excitation séparée portant deux paires de balais

'l'une BI B2 dans l'axe des pôles inducteurs, * l'autre Cl C2 en court circuit suivant la ligne neutre. 3. Dynamos Rosenberg
Either a dynamo with separate excitation carrying two pairs of brooms

one BI B2 in the axis of the inductive poles, the other C1 C2 in short circuit following the neutral line.

Supposons la machine non saturée en soit Q sa vitesse de rotation. Suppose the machine is unsaturated by being its speed of rotation.

La F. E. M. (E cc) de la machine recueillie entre les balais Cl, C2 est proportionnelle à la vitesse de rotation Q et à la différence : Flux dû aux inducteurs-nux de réaction (d'induit antagoniste)

Chacun d'eux (machine non saturée) étant proportionnel aux ampères/tours qui lui donne naissance.

The FEM (E cc) of the machine collected between the brushes C1, C2 is proportional to the speed of rotation Q and the difference: Flux due to the inductors-nux reaction (antagonistic armature)

Each of them (unsaturated machine) is proportional to the amperes / turns that gives birth to it.

On pourra donc écrire E cc = Krn i-KQ i

We can therefore write E cc = Krn i-KQ i

Dans certaines machines on branche l'inducteur en série avec l'induit (Figure n 3).

In some machines the inductor is connected in series with the armature (Figure 3).

Le résultat est sensiblement le même, parce qu'on s'arrange pour que le circuit magnétique de l'inducteur soit très vite saturé (pour un faible courant débité). The result is substantially the same, because it is arranged that the magnetic circuit of the inductor is very quickly saturated (for a low current output).

A ce moment le flux inducteur est constant et l'on est ramené au cas précédent. At this moment the inductive flux is constant and we are brought back to the previous case.

(KI Q i = constante). (KI Q i = constant).

Evidemment le circuit magnétique qui intéresse le flux de l'induit est maintenu très éloigné de la saturation. Evidently the magnetic circuit which interests the flux of the armature is kept very far from the saturation.

La génératrice Rosenberg peut-être appliquée à la charge de batteries d'accumulateurs. The Rosenberg generator can be applied to the charging of storage batteries.

On montre facilement que, à une certaine vitesse, comme pour la génératrice à trois balais, il y a courant débité (un conjoncteur automatique est nécessaire) et que le courant décroît lorsque la F. E. M. de la batterie augmente. It is easy to show that, at a certain speed, as for the three-brush generator, there is a current flow (an automatic contactor is necessary) and that the current decreases when the F. E. M. of the battery increases.

(Condition favorable). (Favorable condition).

L'excitation peut être fournie par la batterie et même dans le cas où charge la génératrice. Excitation can be provided by the battery and even in the case where the generator is charging.

Donc on peut utiliser la génératrice Rosenberg à la charge (à vitesse variable) des accumulateurs d'un véhicule à propulsion électrique et donc lui donner son autonomie.So we can use the Rosenberg generator to charge (variable speed) accumulators of a vehicle with electric propulsion and thus give it its autonomy.

Claims

CLAIM Electric vehicle of the type comprising:

An accumulator battery An electric motor connected to this accumulator battery via a control circuit, characterized in that it comprises a reversible electric machine, in particular of the synchronous type, and at least one air turbine, mechanically connected to said electric machine 'So that the wind can rotate the electric machine and recharge the battery.