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"Dispositif de couplage électromagnétique progressif et automatique pour transmission d'énergie".
La présente invention a pour objet un dispositif de couplage électromagnétique, progressif et automatique pour la transmission de l'énergie entre un arbre moteur quelconque et un arbre r écepteur.
Oe dispositif comporte deux éléments, une génératrice à cou - rant continu ou alternatif à auto-excitation ou à excitation sépa- rée, et un moteur série.
La caractéristique de l'invention réside dans le fait que dans les deux parties de l'appareil les induits peuvent tourner indépen- damment l'un de l'autre, l'arbre primaire commandant l'induit de la génératrice et l'arbre secondaire étant commandé par l'induit du moteur série, les deux inducteurs tournant librement autour des in- duite étant solidaires l'un de l'autre.
Sans sortir du cadre de l'invention, on pourra aussi bien fai- re commander par l'arbre primaire les inducteurs tournants de la génératrice, les inducteurs tournants du moteur série commandant .
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alors l'arbre secondaire et les deux induits étant mécaniquement solidaires l'un de l'autre et tournant indépendamment des induc- teurs.
On pourra également rendre l'induit d'une des machines solidai- re des inducteurs de l'autre machine, l'induit et les inducteurs restant libres étant calés respectivement sur les arbres primaire et secondaire.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont l'invention peut 'être réalisée.
La figure 1 représente schématiquement l'appareil avec induc- teurs tournants solidaires et induits commandés et commandant les arbres primaire et secondaire.
La figure 2 représente le Même appareil avec l'induit côté génératrice solidaire des inducteurs du moteur série, l'arbre pri- maire commandant les inducteurs de la génératrice et l'induit du moteur série commandant l'arbre secondaire.
La figure 3 est une vue en coupe d'une des formes de réalisa- tion de l'invention correspondant au schéma de la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe d'une autre forme de réali- sation correspondant au schéma de la figure 2 et plus spécialement applicable aux véhicules automobiles.
Sur la figure 1, un induit 3, entraîné par un moteur quelcon- que 2, supposé électrique, dans l'exemple représenté, par l'inter- médiaire des poulies 17 et 18 de la courroie 19 ou par tout autre dispositif approprié, tourne à l'intérieur des inducteurs 1. Ces inducteurs sont disposés de telle façon qu'ils peuvent tourner li- brement autour de l'induit 3 en entraînant les balaie 36 et 37 qui sont équilibrés pour résister à l'action de la force centrifuge.
Un second induit 24, agencé pour entraîner le dispositif ré- cepteur à l'aide de la poulie 25 et de la courroie 26, ou de tout autre dispositif approprié, est disposé à l'intérieur des induc- teurs 21. qui peuvent également tourner librement autour de lui en entraînant les balais 38 et 39, dûment équilibrés.
Les deux éléments inducteurs 1 et 21 sont rendus solidaires
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l'un de l'autre à l'aide de la courroie 20 ou par. tout autre moyen approprié (les deux machines peuvent tout aussi bien 'être placées en tandem et les deux éléments inducteurs ne comporter qu'une seule et m'orne carcasse).
Les enroulements des inducteurs 1 sont excités par une source -de courant séparée, par l'intermédiaire dea fils 15 et 16 des frot- teurs 12 et 13 et des bagues 8 et 9.
Un rhéostat 14 permet de faire varier la valeur de ce courant dans les bobinages 4, et 6. des inducteurs 1. Des bagues 6, 7, 27, 28, 29, 30, dûment isolées, permettent, à l'aide des frotteurs 10, 11, 31, 32, 33, 34, d'envoyer le courant de l'induit 3 en série dans l'induit 24 et les inducteurs 21.
Un sabot 40, manoeuvré par le levier 60 ou par tout autre mo- yen approprié, permet de bloquer les inducteurs 1 et 21, et d'en arrêter la rotation. Un commutateur 35 permet l'inversion du cou- rant dans l'induit 24, par rapport aux bobinages inducteurs 22 & 23.
Lorsque l'induit 3 tourne entraîné par le moteur 2 et que les inducteurs 4 et 5 ont été convenablement excités par l'envoi d'un courant convenable dans les conducteurs 15 et 16, ils engendrent dans cet induit un courant qui, passant par les balais 36 et 37 et les bagues et trotteurs qui y correspondent, se rend dans l'induit 24 en traversant en série les bobinages 22 et 23 des inducteurs 21.
Si les connexions entre ces inducteurs et induit sont établies à l'aide du commutateur 35 de façon que le dit induit tourne dans le sens de l'induit 3, lequel.sens sera, à titre de supposition, celui des flèches a - a', la poulie 25, se mettra en mouvement dans ce sens de rotation. Mais à ce moment, et en vertu de la loi de LENZ, le groupe d'inducteurs tendra à prendre un mouvement de rotation dans le sens de l'induit 3 (dans le sens de a a') tandis que le groupe d'électros étendra à prendre un mouvement de rotation opposé (dans le sens de b b'). Or, on a vu ci-dessus que ces deux groupes inducteurs sont rendus solidaires l'un de l'autre.
Si donc, à ce moment, le couple qui tend à faire tourner les inducteurs 1 dans le sens de rotation de l'induit 3 est égal au couple qui tend à faire
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@ tourner les inducteurs 21 en sens inverse de la rotation de l'in- duit 24, les deux groupes d'inducteurs 1 et 21 resteront immobiles.
Mais comme au démarrage, par suite des forces d'inertie, le couple résistant appliqué l'induit du moteur série est supérieur au cou- ple moteur appliqué à l'induit de la génératrice, et comme, d'autre part, le couple électromagnétique du moteur est' également supérieur au démarrage, au couple électromagnétique d'entraînement des induc- teurs de la génératrice, en vertu du principe de la conservation de l'énergie, on comprend que l'ensemble rigide, formé par les deux inducteurs se met en mouvement en sens inverse de l'induit du géné- rateur.
La force électro-motrice augmente alors dans la. génératrice, par suite de l'augmentation de la vitesse angulaire relative entre son inducteur et son induit et le courant qui circule dans l'induit croit aussi ; par suite, le couple électromagnétique d'entraînement qui agit sur l'inducteur de cette génératrice, augmente également et finit par l'emporter sur le couple électromagnétique résistant exercé par l'induit du moteur sur son inducteur, lequel couple cr@@ moins vite que le premier et le sens de mouvement des Inducteurs s'inverse. Le couple électromagnétique d'entraînement des indue - teurs de la génératrice vient s'ajouter au couple électromagnétique du récepteur et le couple résultant peut alors vaincre le couple mécanique résistant pour produire le démarrage progressif.
L'in- tensité du courant débité par la. partie génératrice pourra se régler en agissant sur un rhéostat d'excitation 14 dans le cas d'excita- tion séparée, comme il est supposé sur le dessin. Si la machine est à auto-excitation, on agira, sur les enroulements des inducteurs 5 et 4 par shuntage de ces enroulements; le court-circuitage de ces enroulements supprimant alors toute excitation et amenant l'arrêt de l'induit 24. On pourra, également régulariser le courant débité par compoundage des inducteurs 4 et 5.
On pourra réaliser l'inversion de marche de l'induit 24 l'in- duit 3 tournant toujours dans le sens primitif. Dans ce cas,, on in- verse les connexions entre inducteurs et induit 21 et 24, à l'aide
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du commutateur 35. Mais alors les couplestendant à faire tourner les inducteurs 1 et 21 autour des induits s'ajoutent et ces induc- teurs prendront rapidement une grande vitesse; l'induit 24 ne démar- rera pas; pour obtenir ce démarrage, on immobilisera le groupe d' inducteurs à l'aide du frein 40 ou de tout autre dispositif appro- prié, ce dispositif étant manoeuvré manuellement par le levier 60 ou par serve-moteur se mettant ou non automatiquement en action, lors de l'inversion de marche.
Les inducteurs 1 et 21 étant ainsi bloqués, l'induit 24 pren- dra un sens de rotation inverse de celui de l'induit 3. Le même système de frein ou tout autre dispositif approprié commandé ou au- tomatique, pourra 'être appliqué pour, lors de la marche des induits 3 et 24 dans le même sens de rotation, ne libérer les inducteurs tournantsqu'au moment voulu, pour n'utiliser l'appareil qu'en cer- taines périodes de fonctionnement, et ce, suivant les applications auxquelles l'appareil sera destiné.
Par exemple, pour obtenir un démarrage rapide et ensuite une grande vitesse, on pourra bloquer les inducteurs pendant la période où ils tendront à prendre un sens de rotation opposé à celui des induits, ces inducteurs étant libérés dès qu'ils tendent à prendre ce même sens de rotation.
Si au contraire, on veut obtenir un démarrage lent et une vi- tesse limitée, on bloquera les inducteurs tournants au moment où ils tendront à prendre le même sens de rotation que les induits.
La figure 2 représente schématiquement une variante de l'ap- pareil faisant l'objet de la présente invention, mais dans ce cas, les inducteurs 1 sont commandés par le moteur quelconque 2 et 1'in- duit 3 est solidaire des inducteurs 21. Les chiffres de référence sont les mêmes que pour la figure 1 et la mime description peut s' appliquer, les inducteurs remplaçant l'induit 3 et vice-versa.
Toutefois, le courant engendré prend toujours naissance dans l'in- duit 3, dans le dispositif de la figure 2, comme dans celui de la figure 1.
La figure 3 représente en coupe une des formes de réalisation
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que peut prendre la présente invention pour les applications gêné- raies suivant le schéma de la figure 1; les chiffres de référence
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sont les mêmes que ceux de cette figure, sauf les pièces supplomen- tairement représentées qui sont un plateau d'entraineaent 1t ou tout autre dispositif approprié recevant l'énergie d'un moteur quel-
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conque de puissance convenable, un plateau d'entraînement a on t- autre dispositif approprié transmettant l'énergie au dispositif à mouvoir, le collecteur 4g.de la partie génératrice, le collecteur
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49 de la partie moteur série, le bilai de l'appareil formant car- ter et pouvant tire muni d'orifices de ventilation,
des pieds @@ pour la fixation de l'appareil, qui sont iei représentés à la par
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tie inférieure, mais peuvent preadre toute autre place utile tso paliers de roulements 50, 1. , .. f1, supposé$ avilies, mate ....... qui peuvent ttre de tout autre externe remplissant le zfeate brtt.
Bons cette réalisation. la* b48ateva tours% sont mtâs sur une carcasse commune qui peut ttre réalisée en plusieurs piè- ces assemblables pour faciliter le montage.
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La figure 4 représente, vue en coupe, une autre forme de réa- lisation, plus spécialement applicable à la traction automobile et réalisée suivant le dispositif du schéma de la figure 2, et do@t
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les chiffres de référence sont les sflmes que ceux de la dite fige* re.
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Le moteur à explosion est représenté partiellement en t et un carter 48 muni, si utile, d'orifices de ventilation, entoure le dispositif. Une pédale 55 commande l'excitation des inducteurs Un levier 56 commande l'inversion de marche et envoie en position
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marche inversée une partie du courant dans un se1'To-moteur fA Mi actionne le frein de blocage 40.
Un arbre transmet l' energit aux rosses du véhicule par un joint à cardan 58.
L'induit 3 est ici, comme dans le schéma de la figure 2, soli- daire des inducteurs 21. Dans un but de réduction d'encombrement et de poids, il peut ttre, comme le représente le dessin, monté sur la carcasse même des inducteurs ,, dont il est solidaire.
48 est une partie du collecteur de l'induit 3 et 49 le colleo- teur de l'induit 24.
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Dans tous les modes de réalisation, il pourra être prévu sur les circuits des appareils de protection.
La partie génératrice pourra se comporter en moteur, étant convenablement connectée pour assurer, par exemple, le lancement d'un moteur à explosion ou à combustion interne. Dans ce cas, le courant nécessaire peut être essoré par une 'batterie d'accumula- teurs, cette batterie étant elle-même rechargée par un courant pui- sé aux balaie 36 et 37 ou à toute autre source de courant approprié.
La partie moteur série pourra, grue à ses connexions convena- blés, assureur le freinage électrique, Boit en court-circuit, soit avec rhéostat, soit à récupération.
'Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisa- tion qui Tiennent d'être décrite sans sortir du cadre de l'inven- t i on.