<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
HEBPE0!EIOMmiM!CS AUX MOTEURS ASMCHROIÎES d'INimTION eu C9UNE-OIROCI!!' ..
La présente invention concerne des moteurs d'induction en court- circuit mis en route par connexion directe avec la ligne sans l'emploi de rhéostat,ni de compensateur, ni d'aucun autre artifice de démarrage, présentant un couple de démarrage élevé avec faible consomnation de courant et un rende- ment élevé à pleine charge avee un bon facteur de puissance* L'invention est réalisée par un bobinage perfectionné du secondaire des moteurs à induction comme explique et décrit dans ce qui suit,
On sait que, dans un moteur asynchrone possédant un nombre déter- miné de.
conducteuractif au secondaire,le couple-moteur est maximum quand les réactances de dispersion dans les circuits secondaires égalent les résis-
<Desc/Clms Page number 2>
stances, et,de plus,que le couple maximum est en raison inverse de la self de dispersion dans les circuits secondaires. C'est également quand les réactances de dispersion égalent les résistances que le déphasage des courants absorbes par le moteur est minimum,
C'est la raison pour laquelle on réduit les selfs de dispersion dans ces moteurs et que l'on intercale ordinairement, pour le démarrage dans les circuits secondaires, des résistances non inductives additionnelles que l'on ajuste aux réactances.
Quand les réactances secondaires sont minimum, c'est-à- dire quand le moteur atteint sa vitesse de régime, les résistances sont élimi- nées.
On pourrait cependant maintenir constamment ces résistances dans les circuits secondaires et les shunter par des selfs-induction additionnelles peu résistantes, Dans ces conditions, pendant le démarrage, lorsque les courante secondaires présentent une fréquence relativement élevée, ces selfs additionnel- les s'opposent au passage des courants qui parcourent principalement les résis- tances non inductives. les selfs additionnelles interviennent pour peu dans la self équivalente des circuits et il est aisé de donner des valeurs telles aux résistances et aux selfs additionnelles que l'on ait au démarrage égalité entre les résistances et les réactances équivalentes tout en maintenant pour les selfs équivalentes des valeurs voisines des selfs de dispersion du secondaire du mo- teur.
Lorsque le moteur atteint sa vitesse de régime les courants secondaires étant de fréquence relativement basse, les réactances des selfs additionnelles sont faibles par rapport aux résistances additionnelles* Les courants secondai- res parcourent principalement ces selfs de faible résistance ohmique et les ré- sistances additionnelles interviennent pour peu dans les résistances équivalen- tes des circuits secondaires. Cependant, les selfs équivalentes, dans ces con- ditions, sont considérables et la puissance du moteur en vitesse normale est ré- duite.
L'invention consiste à bhunter les éléments résistants des circuits secondaires dont question plus haut, par des éléments de faible résistance ohmi- que dont la self-induction diminue avec la fréquence du courant secondaire, ces éléments de self intervenant eux-mêmes comme conducteurs actifs lorsque le mo- teur atteint les vitesses voisines du synchronisme.
<Desc/Clms Page number 3>
On sait que plus un conducteur actif est enfoncé profondément dans la masse du noyau d'un moteur asynchrone, plus la self de dispersion de ce conduc- teur est considérable et que cette self de dispersion diminue par ailleurs,avec la vitesse du moteur,le flux commun pénétrant plus profondément les noyaux poix les faibles glissements.
Conformément à l'invention, les conducteurs actifs logés à la périphé- rie du noyau du secondaire sont reliés, d'une part, avec d'autres conducteurs actifs superficiels par l'intermédiaire de résistances servant au démarrage et, d'autre part, avec des conducteurs engagés profondément dans la masse du noyau et décalés par rapport aux premiers d'un ou d'un nombre impair de pas polaires la description qui va suivre, en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre la nature et les avantages de l'invention la Fig.l représente un rotor bobiné d'après l'inventions
Sur cette figure, les conducteurs actifs 1 logés à la périphérie d'un rotor d'un moteur asynchrone tétrapolaire sont reliés entre eux par l'intermé- diaire de deux anneaux résistants 2-3 et sont reliés, en outre,
par les conne- xions 4 de faible résistance ohmique, avec les conducteurs engagés profondément dans le noyau du rotor et décalés par rapport aux premiersd'un pas polaire. la Fig.2 montre une de ces connexions 4 reliant un conducteur de la périphérie 1 à un conducteur 5 logé profondément dans la masse du noyau et déca- lé par rapport au premier d'un pas polaire. La self de dispersion de ce conduc- teur 5 est réglée d'après la profondeur de l'encoche et par la disposition au- dessus de ce conducteur 5 d'un milieu 6 magnétique ou non magnétique d'après la) caractéristiques à réaliser; et les revendications du brevet belge 311.278 du 3 mai 1923 peuvent s'appliquer à la présente invention.
Il est évident qu'au dessus des conducteurs 5 séparés de ces der- niers par des épaisseurs magnétiques ou non magnétiques, peuvent être logés des conducteurs superficiels 1, mais les conducteurs 5 ne doivent pas être nécessai. ranent logés dans les mêmes encoches que les conducteurs 1 pour remplir le rôle qui leur est assigné* la Fig.2 montre également un des anneaux résistants 2 réunissant en- tre eux les conducteurs actifs de la périphérie 1.
La Fig.3 Représente le schéma &e bobinage de ce rotor.
<Desc/Clms Page number 4>
Les conducteurs actifs de la périphérie 1 sont réunis'entre eux par des anneaux résistants 2 & 3 et sont relié-s par les connexions 4 aux conducteurs 5 décalés d'un pas polaire par rapport aux premiers et logés profondément dans la masse du rotor pour présenter une self de dispersion appréciable au démarrage.
Les Fig.4 et 5 montrent deux schémas de bobinage réalisés d'après l'in- vention. D'après la. Fig.4, les conducteurs actifs de la périphérie 1 sont re- liés par une extrémité à un anneau de faible résistance 7 et par l'autre extré- mité, d'une part, à l'anneau résistant a et, d'autre part, aux conducteurs 5 par l'intermédiaire des connexions @. les conducteurs 5 sont eux-mêmes connectas par leur extrémité opposée à l'anneau de faible résistance 8. Les anneaux7 & 8 ne doivent d'ailleurs pas être isolés électriquement l'un de l'autre.
D'après la Fig.5, les conduc-teurs actifsde la périphérie 1 sont réunis entre eux par l'anneau résistant 2 et par l'anneau de faible résistance 7; ils s sont, en outre, réunies par l'intermédiaire des connexions 4 aux conducteurs 5 logés plus profondément dans la masse du rotor et décalés par rapport au pre- miersd'un pas polaire. la Fig.6 représente une section de bobinage décrite dans la demande de brevet déposée en Belgique le 10 mars 1926 sous le No 263.756 et convenant particulièrement bien à la réalisation de l'invention,.
Dans les quelques types de bobinages décrits comme exemples, les con- ducteurs 5 présentent une se@f appréciable au démarrage parce que logés profon- , dément dans le noyau du rotor. Les courants induits par le flux @@ommun au dé- marrage dans les conducteurs 1 passent donc principalement par les résistances
2 (et 3) et le rotor démarre avec un couple maximum car les résistances 2 (& 3) ont été calculées pour réaliser l'égalité entre les résistances et les réactan- ces équivalentes des circuits au démarrage et parce qu'en outre, les selfs de dispersion équivalente ont été réduites au minimum.
Lorsque le moteur atteint des vitesses voisines du synchronisme, les conducteurs 5 sont coupés par le flux commun pénétrant plus profondément la masse du rotor aux faibles vitesses de glissement et les conducteurs 5 perdent donc en grande partie, leurs selfs de dispersion. Les courants induits par le flux commun dans les conducteurs 1 ne passent qu'en proportions beaucoup plus faibles par les résistances 2 (ou 3) et le rotor présente en marche normale, un couple maximum car les selfs defuite équivalentes des circuits ont été réduites
<Desc/Clms Page number 5>
au minimum et que les résistances équivalentes égalent aux faibles glissements les réactances équivalentes de dispersion,
Pour les vitesses intermédiaires entre le démarrage et la vitesse normale,
un régime intermédiaire s'établit et le moteur conserve son couple maximum
Il est bien entendu que les dispositions qui ont été indiquées ci- dessus à titre d'exemples, ne sont nullement limitatives et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention*
EMI5.1
RSÜ7vT.
1. Un moteur asynchrone à induction dont le secondaire bobiné en court-circuit est réalisé de telle manière que ces éléments résistants servant à établir un couple maximum au démarrage, soient shuntés par des éléments de faible résistance ohmique dont la self de dispersion diminue avec le glissement du moteur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
HEBPE0! EIOMmiM! CS TO ASMCHROIES ENGINES OF INIMTION in C9UNE-OIROCI !! ' ..
The present invention relates to short-circuited induction motors started by direct connection with the line without the use of a rheostat, compensator, or any other starting device, having a high starting torque with low. current consumption and high efficiency at full load with a good power factor * The invention is achieved by an improved secondary winding of induction motors as explained and described in the following,
We know that, in an asynchronous motor having a determined number of.
active conductor at the secondary, the motor torque is maximum when the dispersion reactances in the secondary circuits equal the resistance
<Desc / Clms Page number 2>
stances, and, moreover, that the maximum torque is inversely related to the dispersion choke in the secondary circuits. It is also when the dispersion reactances equal the resistances that the phase shift of the currents absorbed by the motor is minimum,
This is the reason why the dispersion chokes in these motors are reduced and that we usually insert, for starting in the secondary circuits, additional non-inductive resistors which are adjusted to the reactors.
When the secondary reactances are minimum, that is to say when the engine reaches its operating speed, the resistances are eliminated.
However, we could constantly maintain these resistances in the secondary circuits and shunt them by low-resistance additional induction chokes. Under these conditions, during starting, when the secondary currents have a relatively high frequency, these additional chokes oppose the passage of currents which mainly flow through non-inductive resistances. the additional chokes intervene only slightly in the equivalent choke of the circuits and it is easy to give values such to the resistances and to the additional chokes that we have at start-up equality between the resistances and the equivalent reactances while maintaining for the equivalent chokes of the values close to the dispersion chokes of the motor secondary.
When the motor reaches its operating speed, the secondary currents being of relatively low frequency, the reactances of the additional chokes are low compared to the additional resistors * The secondary currents mainly flow through these low ohmic resistance chokes and the additional resistors come into play for little in the equivalent resistances of the secondary circuits. However, the equivalent chokes under these conditions are considerable and the power of the motor at normal speed is reduced.
The invention consists in bhuntering the resistive elements of the secondary circuits referred to above, by low ohmic resistance elements whose self-induction decreases with the frequency of the secondary current, these self-inducing elements themselves acting as active conductors. when the motor reaches speeds close to synchronism.
<Desc / Clms Page number 3>
We know that the deeper an active conductor is embedded in the mass of the core of an asynchronous motor, the more the dispersion choke of this conductor is considerable and that this dispersion choke also decreases, with the speed of the motor, the common flow penetrating more deeply the nuclei pitch the weak slips.
In accordance with the invention, the active conductors housed at the periphery of the core of the secondary are connected, on the one hand, with other surface active conductors via resistors used for starting and, on the other hand, with conductors engaged deeply in the mass of the core and offset with respect to the first by one or an odd number of pole steps the description which will follow, with regard to the appended drawings given by way of example, will make it clear that nature and advantages of the invention Fig.l shows a wound rotor according to the inventions
In this figure, the active conductors 1 housed at the periphery of a rotor of a tetrapolar asynchronous motor are interconnected by the intermediary of two resistive rings 2-3 and are further connected.
by the low ohmic resistance connections 4, with the conductors engaged deep in the rotor core and offset with respect to the former by one pole pitch. FIG. 2 shows one of these connections 4 connecting a conductor of the periphery 1 to a conductor 5 housed deep in the mass of the core and offset with respect to the first by a pole pitch. The dispersion coil of this conductor 5 is adjusted according to the depth of the notch and by the arrangement above this conductor 5 of a magnetic or non-magnetic medium 6 according to the characteristics to be achieved; and the claims of Belgian patent 311,278 of May 3, 1923 can be applied to the present invention.
It is evident that above the conductors 5 separated from them by magnetic or non-magnetic thicknesses, surface conductors 1 can be accommodated, but the conductors 5 need not be necessary. ranent housed in the same notches as the conductors 1 to fulfill the role assigned to them * Fig. 2 also shows one of the resistance rings 2 bringing together the active conductors of the periphery 1.
Fig. 3 shows the winding diagram of this rotor.
<Desc / Clms Page number 4>
The active conductors of the periphery 1 are joined together by resistant rings 2 & 3 and are connected by the connections 4 to the conductors 5 offset by a polar pitch with respect to the first and housed deep in the mass of the rotor for present an appreciable dispersion choke on start-up.
Figs. 4 and 5 show two winding diagrams produced according to the invention. According to. Fig. 4, the active conductors of the periphery 1 are connected by one end to a low resistance ring 7 and by the other end, on the one hand, to the resistance ring a and, on the other hand part, to conductors 5 via the @ connections. the conductors 5 are themselves connected by their end opposite to the low resistance ring 8. The rings 7 & 8 must not also be electrically isolated from each other.
According to Fig.5, the active conductors of the periphery 1 are joined together by the resistance ring 2 and by the low resistance ring 7; they are, moreover, joined by means of the connections 4 to the conductors 5 housed deeper in the mass of the rotor and offset with respect to the first by a pole pitch. FIG. 6 represents a winding section described in the patent application filed in Belgium on March 10, 1926 under No. 263,756 and particularly suitable for carrying out the invention ,.
In the few types of windings described as examples, the conductors 5 exhibit appreciable starting safety because they are housed deep in the core of the rotor. The currents induced by the flow @@ ommon on starting in the conductors 1 therefore pass mainly through the resistors
2 (and 3) and the rotor starts with maximum torque because resistors 2 (& 3) have been calculated to achieve equality between the resistances and equivalent reactances of the circuits at start-up and because, in addition, the chokes of equivalent dispersion have been reduced to a minimum.
When the motor reaches speeds close to synchronism, the conductors 5 are cut off by the common flux penetrating the mass of the rotor more deeply at low sliding speeds and the conductors 5 therefore largely lose their dispersion chokes. The currents induced by the common flux in the conductors 1 pass only in much smaller proportions through the resistors 2 (or 3) and the rotor presents in normal operation, a maximum torque because the equivalent leakage chokes of the circuits have been reduced
<Desc / Clms Page number 5>
as a minimum and that the equivalent resistances at weak slips equal the equivalent dispersion reactances,
For speeds intermediate between starting and normal speed,
an intermediate speed is established and the engine maintains its maximum torque
It is understood that the arrangements which have been indicated above by way of examples are in no way limiting and that one can deviate from them without thereby departing from the scope of the invention *
EMI5.1
RSÜ7vT.
1. An asynchronous induction motor whose short-circuited wound secondary is made in such a way that these resistive elements serving to establish a maximum starting torque, are shunted by low ohmic resistance elements whose dispersion choke decreases with the engine slip.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.