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" Moteur à courant alternatif t à nombre de pôles variable ".
@ On sait que dans les moteurs à courant alternatif et à courant triphasé, la vitesse de rotation N est déterminée par la .formais: Fréquence. 60: paires de pèles = N.
Il est toutefois possible, pour les motears à courant alternatif à induction, de faire varier le nombre de pôles dans un moteur construit spécialement pour cela.
Dans les moteurs connus à courant alternatif et à in- daction, pour rendre possible ce changement de connexions, on a disposé pour chaque nombre de pôles désiré un enroule- ment spécial.
Conne dans les moteurs à courant alternatif et à induc- tion il faut encore ce 0.0.'on! appelle une phase auxiliaire pour obtenir le couple moteur au démarrage, il en résulte la nécessité de disposer encore pour chaque nombre de :Pales an enroulement auxiliaire ayant ce même nombre de pôles.
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Il est sapsrfla de faire observer glztavec oe5modede construction, il y a beaucoup de matière inaotive de sorte que ces moteurs reçoivent des dimensions anormales et ont
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auvais rendement* On remédie à ceci en ne prévoyant qu'tm enroulement auxiliaire 'peur le plus petit nombre de pôles, ce qui pro- voque les inconvénients .suivants
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1. orsquton a besoin dfon petit nombre de tours, il faut d'abord démarrer avec le nombre de tours le plus grand, que cette vitesse élevée soit admissible ou non pour Itou- til à actionner.
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2. Après queie moteur a démarré avec le nombre de tours z plus élevé, il faut mettre en circuit enroulement pré- vu :po1.r un nombre de tours plus petit ce qui se fait avec on choc violent car au moment da changement de connexions le rotor marche en hypersynchronisme et fournit donc an travail de freinage aa moyen duquel le nombre de tours ré-
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duit est pris brasqueàment. Ue choc a pour résultats des actions nuisibles sur le moteur et sur les organes de trans-
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mission, ainsi qctt une forte impulsion de courant.
3. Si pour un nombre de toars différent du nombre de ta tl1?5le plus élevé t le moteur tombe hors de phase par suite
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diane surcharge le moteur s'arrête et risque de brûler.
Dans les moteurs à courant alternatif et à indaction ne comportant qutun seul nombre de tours fixe, la phase auxiliaire est pour cette raison commandée souvent automa-
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tïquement au moyen d'un contact centrifuge de façon que cet- te phase soit ajoutée en circuit en cas de nombro de tours trop faible et remette le moteur à la vitesse voulue.
4. Dans les moteurs à courant alternatif et à induction comportant un nombre de pôles variable et une seule phase auxiliaire, il .n'est donc pas possible de démarrer avec chaque nombre de tours et par conséquent il est chaque fois
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nécessaire de démarrer avec le nombre de tours le plus éle- vé si le moteur se trouvant à un nombre, de tours différent du nombre de tours le plus élevé tombe hors de phase.
5. Dans. les moteurs à courant alternatif et à induc.. tion en généralet dans ceux de ces moteurs à connexions variables, en particulier, la phase auxiliaire est hors d'ac- tion pendant le fonctionnement normal, ce qui rend le moteur
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anti- économique, vu que toute la matière n'est pas utilisée.
Sa présente invention supprime t ouates inconvénients ' et et cela au moyen des nouveaux modes de connexions d'enrollle- ment qui seront décrits ci-après
Pour un moteur à courant alternatif et à induction, à connexions variables, par exemple pour 4 et 8 pôles, l'en- roulement est exécuté comme suit* pour un stator comportant par exemple 24 rainures*
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Tout Iténroulement est fait de 12 bobines ou clvau Plus grand nombre de bobines dont 8 ou plus ont une longueur de 1/4 et 4 ont une longueur de 1/6 de la périphérie du stator.
Pour la bonne compréhension, on peut se représenter les rainures du stator numérotées de 1 à 24 inclusivement.
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Itenroulemeiit se place alors corme sait : 4 'bobines d'une, longueur de bzz de périphérie, réguliè- rement réparties, c1est-àdire de la rainure 1 â. 6, de 7 à lu , de 15 à 18, de 19 à 2k.
Coneentrigo-ement à l*intérieur de ces bobines, quatre pièces de 1/6 de la périphérie du moteur-, donc de 2 à 5, de 8 à sil, de 14 à 17, de 2Q à bzz.
EnSu,ite quatre placées avec le milieu de la longueur sur les bobines décrites ci-dessus, de façon qu'un côté seu- lement de la bobine se place à 1 tintér ieur d'une des bobi- nes de 1/6, et l*autre côté de la bobine à l'intérieur d'une bobine suivante de 1/6.
Ces bobines viennent donc : de 3 à 22, de 4 à 9, de
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10 à 15, de 16 à SI*
Les connexions de' ces bobines so-it les suivantespour le démarrage avec quatre 1) les : les quatre 'bobines mention- nées en dernier lieu sont montées en série ou en parallèle
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de telle façon que par rapport aux autr.es le sens dtenroa- lement est opposé.
Dans ces qaatre bobines, on provoque, pour obtenir le couple de démarrage, un décalage de phase au. moyen d'un
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condensa te ar-j dtune bobine de selfindaction ou d'organes équivalents. ;
Les deux premières séries de quatre bobines oa. (l'un plus grand nombre de bobines sont alors raccordées au réseau en parallèle ou en série et sont reliées ensemble de telle
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manière qu'il y a chaque fois une seule bobine de 1/4 et à ltintériear de celle-ci la bobine de 1/6 de la périphérie avec enroulement dans le même sens et que les paires de bo- bines qui se suivent ont des sens d* enroulement s opposés.
Lorsque le démarrage est achevé, la série de quatre bo- bines employée comme phase auxiliaire est également reliée directement au réseau, de telle façon que dans 1/4 de la périphérie il nty a jamais dans les rainures que des côtés des' bobines ayant le même sens d'enroulement et que ces sens changerai de signes alternativement pour représenter quatre pôles.
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Boor le montage à huit li série de bobines de quatre pièces de la longueur de 1/6 de la périphérie est
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employée comme phase auxiliaire qui est à cet effet mise on
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connexion de manière que dans les qMptre pièces le sens dtenr oalernent soit le même.
Les 8 bobines restantes, qui sont en partie les unes au-dessus des autres, sont alors misas en connexion de façon qui* il se produise alternativement des sens déroulement
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opposé Si t soit 8 pôle si
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lorsque le démarrage est terminéla série de quatre bobines employée comme phase auxiliaire est également reliée au réseau de façon que chaque fois les côtés des bobines
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sitadclans 1/8 de la périphérie du stator aient le même sens d'enroulement et que ces sens différent de signe suc- cessivement pour les pôles.
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Il résUlte immédiatement de cet exposé que la succession
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des pôles sar la périphérie du stator est parfaitement régla- liera pour chacun des nombres de -pôles mis en service.
Il est encore possible de laisser reliées constamment au réseau pendant le fonctionnement les bobines employées
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somme' -phase auxîliaire, moyennant l'intercalation d'au condensateur approprie ots d'une bobine de self induction ou d'organes équivalente, de sorte,que le moteur reste biphasé. le grand avantage du. mode d'enroulement et de connexion décrit ci-dessus saute immédiatement aux jeux$ le démarrage peut en effet se faire avec n'importe lequel des nombres de tours mis en connexion,:tandis qu'il n'y a pas de matière
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inactive dans l'enroulement,, de sorte qa'an moteur ainsi construit peut être plus petit que dfaatres.
Le changement de connexion poar passer de l'état de dé- marrage à la marcher normale peut se faire non seulement au
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moyen d'un commutateur a'main mais aussi an moyen d'an com- matatear ctrifaga oL1 d'organes êqü,2'Y'â3.eYttb, Lorsq.ron a 'besoin d'aatres nombres de tours, iteizrou- lement et les cQ.'.1llexions peuvent être 'faits comme sait;
le nombre de bobines est de nouveau égal à 1/2 du nom- bre de rainures du stator, par exemple 12 bobines et 24 rainures Si l fon suppose les rainures namérotées pour glas de clarté* l'enroulement se place comma sait :
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Bobine 1 de, la rainure 1 â 22 = bzz6 de la périphérie. tt 2 n n n n 2 "3S = 1/6 n n il il tu tt 3 n tt tt tt , "34=<1/6 n un" tt rut n 4 il tr tt u 4 if >T 1/6 rt tt tr rt tr tt 5 tt n tr a 5 il 9 = il If s Il' U tr Il 6 rt Il il If 6 Il 19 ,Z2 if tt " il if rt 7 il tt tt tt 8 tt 17 5/yn If If il Tt If ; g tt tt If tt 10 Il 13 .:::
1/6' Ir tt Il il Il il 9 tt tt tt tt Il If 14 = 1/6 tt 11 tt Il tt 10 il 11 il tt 12 tt 15 = 1/6 Il Il il tt " il rt If if. il 18 If 21 = 1/6 Il Il Il If Il u 12 It tt tt Il y6 Il 20 = 5/34t't tt et " 11
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ILa bobine dyane longueur de 7/13 peut aussi se placer sur 5/13 de la périphérie.
II y a donc au total : 8 bobines de la longueur de 1/6 de la périphérie. tr n tut tt 5/34: tt w " it tt it n 7/13 w 1 tt tt it tt tt 5/lË " tt " ou des multiples de ces nombres* La mise en c mnaxion de ces 'bobines pour des naabres de tour différents se fait de telle manière q.a.'il en résalto Sea¯
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lement quatre séries de trois bobines avec 8 extrémités, au
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moyen desquelles le changement do pôle est possible de la ma-
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nière suivante
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Une série composée des bobines 1 1*2 et 3, dont une
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seule extrémité peut rester constamment reliée au réseau..
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Une .série des bobines ? 5, 6 et 13 " 8. 9 et loi " " ét 7 et 11,
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.Lorsque ces séries sont mises en connexion de telle
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façon qu.t ,1 se 2prodait 4 pôles, il faut pour passer 6 polos renverser le Sans du courant dans les séries des bobines où se
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trouvent les bobines n 56tl389 et 10* .Si Iton passe de 6 polos a 8 pôles, il faut changer le sens da courant des séries dans lesquelles se trouvent les . 'bobines n 8f9;1E2',1.
.Sa répartition, sur la périphérie du. stator, des rainures dans lesquelles la direction du courant est la même reste
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régaliàro pour tous les nombres de tours*
Le démarrage peut, suivant cette construction, se faire au. moyen d'une phase auxiliaire ayant exactement le même mode déroulement dans le stator mais qui est toutefois décalée
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dtuoe on de plusieurs rainures par rapport à 1* enroule ment principal*
On obtient ainsi cet avantage que la phase principale aussi bien que la phase auxiliaire peuvent être employées pour des nombres de tours différents,
de sorte qu'on peut se tirer dtaffaire avec une quantité de matière aussi petite que possi- ble.
Description des dessins
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f..;* 10 On a représen'ëê par A le développement dtun sta- tor de 24 rainures, marquées de 01 à C?mG, dans lesquelles les bobines Bl à B13 inclusivement sont logées. Les petites fie- ' ches représentées près des rainures donnent le sens du courant à-an moment choisi arbitrairement de 1 é'a de fonctionnement normal A la f3g, 3, ces sens du courant sont encore repré- sentés séparément dans leurs relations entre eux, et cela -pour le montage à quatre pèles*
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Fig* Z représente le mime statot à l*état de démarrage, l'er.rou7.men employé Qormel phase;
auxiliaire étant représen- té en traits interrompus* lorsque le démarrage est terminé, cet enroulement peut aussi être relié au réseau, Tout ceci est
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encore représente sehématiquemsnt aux fig. 7 et 8 où l'on a représenté en même temps plas spécialement l'emploi do. contact centrifuge. D est ici l'arbre du moteur sur lequel est fixé
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le contact centrifuge Ru qui, Pour an nombre de tours saffisant, met en connexion les demi....anne!.1.a.x ! et et met ainsi en eoort-eireait le c#.densatea.r oa la bobine de selfinducion Ei Fig# 3.
Représente le eamelstator et le même enroulement quraux fig. 1 et 2, mais1,1 1 Enroulement est modifié suivant les fig. 9 et 10 de manière que le stator ait 8 pales..Sur la f ig. 5, la série des bobines employée comme phase auxiliaire estreprésentée en traits interrompus} dans cette série de bobines un décalage da phase est produit et après le démarra-
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gat cette série de bobines ;peu.t être reliée au réseau.. La rela- tion des sens da courent est encore représentée à la fig. 6.
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les fig. 1 ta. t 4 et 6 montrent les sens du courant à un mot ment arbitrairement choisi, aa moyen de flèches placées au.- dessus et en-dessous des rainures* Fig. 11.
Donne la position des bobines dans an stator A dans lequel on Veut faire un changement de connexion pour
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plusieurs vitesses. 01 à 024 inclttsivement représentant les rainures du stator choisi comme exemple. Kl à K12 inclusive.. ment sont les bobines qui sont montées en série ou en parallè-
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le pour les connexions 1 à qaatre pôles, de façon quron obtien- ne les sens d'enroulement relatifs représentés schématiqueiaeilt à la fig. 12.
Fig. 13'Représente le même stator qu'à la fig. 11 mais
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transformé pour présenter fui' pôles, et la fig. lu montre les sens relatifs dxemrou7.rent.
Fig4 15. Représente le marne stator q¯ae les fig. 11 et 13, mais avec le montage à 8 pôles, et la fig. 16 montre les sons
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dtenroolernent relatifs.
En vue de ne pas avoir lors da changement de connexion d'un nombre de ptles Lui aatrô des fils de coiamjitation trop nombreux, les séries de bobines sont combinées suivant la présente invention, en montage en série ou en parallèle par exemple de la manière indiquée en principe à la fig. 17. Les
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bobines qui pérorant subir des changements de connexion en
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me'ma temps sont ici représentées en série, savoir : 1., et 3, ES, 6'et 3.2', EB, 9 et lot X4.-j 7 et 11, mais elles peuvent naturellement aussi être montées en parallèle.
On a indiqué à la manière des schémas de contrôler : la position 1 pour 4 pâles, la position 3 -pour 6 pôles, et la po- sition S pour 8 pôles, le tout -pour ce qui concerne la phase principale.
S'il faut une phase auxiliaire, celle-ci -peut être réa-
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lisés et mise en connexion tout-à-faît comme la phase princi- pale, sauf que les bobines sont placées avec un clêcalçt8e dfilne ou de plusieurs rainures par ralport à la phase principale.
REVENDICATIONS -------- 4-- ----------- 7---- 1. TTo'ear courant alternatif et à 1.udac;tion a. nombre de eolès variables, caractérisé en ce que Itenroalement consis- te en des bobines de longueurs différentes, ou de longueurs égalasou comportant des longueurs différentes et des lon-
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Sueurs égales, bobines û<MSQa.,disposêQS de telle façon quton peut modifier les connexions du stator pour produire plusieurs nombres do pôles, tandis que pour le démarrage on provoque
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an décalage de phase dans une partie des enrou7.eran'Gs.
2, moteur à courant alternatif et à induction, suivant