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PERFECTIONNEMENTS AUX PETITES MOTEURS ELECTRIQUES à CHAMP TOURNAT. -
Lorsque l'on a à réaliser des moteurs à champ tournant de très fai- ble puissance, on se heurte à de nombreuses difficultés qui sont encore accrues, si le moteur est destiné à fonctionner à grande vitesse* Parnui ces difficultés, il y a lieu de retenir les suivantes
Les dimensions d'un moteur de quelques dixièmes de cheval deviennent telles qu'il est très difficile de loger les enroulements. En particulier, l'alé- sage du stator ne permet presque plus l'exécution du bobinage inducteur. On est alors conduit à augmenter les dimensions du stator nécessaires pour un bon fanc- tionnement électrique, uniquement dans le but de rendre le bobinage réalisable.
Ceci entraîne une augmentation du volume du rotor, de son arbre, des paliers et
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en général de 1'encombrement de la machine.
Non seulement, cette façon de procéder provoque un prix de revient hors de proportion avec la puissance de la machine, mais elle nécessite la cons- truction de moteurs trop larges par rapport à la puissance désirée, d'un un fone- tionnement défectueux, un faible rondement, un facteur de puissance peu élevé.
D'autre part, en augmentant le diamètre du rotor, on augmente sa vitesse périphérique, ce qui peut conduire à des valeurssinadmissibles pour des machines à grande vitesse, surtout en ce qui concerne le bobinage du rotor.
La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en per- mettant de donner aux circuits magnétiques les dimensions strictement nécessai- res au passage du flux et pour réaliser les pertes voulues, tout en rendant le bobinage statorique plus facilement réalisable que dans des machines beaucoup plus puissantes. Elle permet d'exécuter des rotors pouvant atteindre de très grandes vitesses périphériques sans danger pour leurs bobinages et d'abaisser le coût de fabrication.
Le moteur, objet de l'invention. se compose essentiellement, comme représenté, à titre dtexemple sur la Fig.l, d'un stator A en tôles minces em- pilées sur l'axe F, et maintenues au moyen de flasques serrés sur cet axe.
Ce stator cylindrique porte sur sa périphérie des encoches en nom- bre convenable percées parallèlement à l'axe F. Ces encoches peuvent être in- clinées si besoin est. Elles sont demi fermées ou ouvertes, et permettent de bobiner l'enroulement inducteur directement sur le stator sans difficulté et quel que soit le diamètre de celui-ci. Ce bobinage pourrait également se faire en sections tonnées et avec n'importe quel nombre de pOles ou de phases*
La partie inférieure de l'axe F est fixée dans le bâti C.
La partie supérieure porte une crapaudine E sur laquelle appuie l'arbre B, dont la partie supérieure traverse le coussinet D fixé dans le bâ- ti C.
L'arbre B port le rotor G qui a la forme d'un bol renversé et peut être exécuté entièrement en acier magnétique ou bien porter, monté sans l'alésage de sa partie cylindrique, un circuit magnétique en tôles minces. Dans ce circuit magnétique, sont percées des encoches en nombre voulu, dans lesquel- les est logé le bobinage induit, réalisé sous forme de cage d'écureuil en cas d'un moteur asynchrone, ou au moyen de deux bobines logées dans deux rainures
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diamétralement opposées, remplaçant les encoches, dans le cas d'un moteur/syn- chrone.
Il est évident que ce même moteur peut être réalisé à arbre hori- zontal. Dans ce cas, l'axe B est replacé par un tube portant des coussinets à chaque extrémité dans lesquels tourne l'arbre b du rotor.
Le stator étant tonné par un simple paquet de tôles sous forme d'un cylindre, avec encoches sur sa périphérie extérieure, le bobinage inducteur peut être réalisé très aisément. Il est possible de lui/donner les dimensions né- cessaires pour un bon fonctionnement électrique, et ceci même pour des puissan- ces très faibles et pouvant être inférieures à 1/100 de cheval - d'où une gran- de économie de matière et de main-d'oeuvre.
D'autre part, en conservant les dimensions en rapport avec la puis- sance, on améliore le rendement et le facteur de puissance de la machine.
Le rotor étant formé par un bol en fer doux, à l'intérieur duquel est logé le bobinage, sa vitesse périphérique peut atteindre de très grandes valeurs, sans danger pour les enroulementa et n'est limitée que par la résis- tance à la rupture du métal utilisé, ce qui est impossible à réaliser sans pré- cautions spéciales (calottes pour les enroulements - cales d'encoches, etc..) avec les moteurs du type ordinaire.
Parmi les applications possibles du moteur ainsi établi, il con- vient de signaler celle concernant 1'entraînement à grande vitesse des broches de filature@.
Dans les usines de filature de soie naturelle, on utilise en grand nombre des appareils appelés des "dévideurs". Ces appareils sont composés par un arbre vertical, dont la partie supérieure traverse un coussinet, et la par- tie inférieure repose sur une crapaudine. Ces appareils sont entraînés par courroie, actionnée par un arbre central et servent au dévidage des bobines de soie. Ces appareils fournissent une puissance très faible - environ 10 watts et tournent à 10.000 t/m.
La commande mécanique de ces broches présente plusieurs inconvénients dont les principaux sont : glissements des courroies, d'où vi- tesses inégales des bobines, rendement très faible des appareils, impossibi- lité d'adopter une vitesse supérieure à 10.000 t/m à cause du "battement" des courroies - impossibilité d'arrêter individuellement les broches, arrêt d'un métier complet en cas d'avarie au moteur d'entraînement ou à l'appareil trans- metteur, etc....
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Ces broches mécaniques pourront facilement être remplacées par des dévideurs à comnande électrique en utilisant les moteurs réalisés suivant les principes indiqués ci-dessus.
Sur la Fig.2, on a représenté, à titre d'exemple, une forme d'appli- cation d'un de ces moteurs à l'entraînement d'une broche fonctionnant à 20.000 t/m.
Le rotor A est monté sur un tube B portant, à chaque extrémité un coussinet D qui guide l'arbre K du rotor G. L'extrémité inférieure de l'arbre repose au moyen d'une bille L sur une pastille M en acier extra-dur, maintenue par une ampoule N vissée sur le coussinet inférieur. La partie supérieure de l' arbre est conique pour pennettre le montage de la bobine de soie.
Le tube B est fixé dans un bâti C pouvant se monter sur le métier.
Les dimensions du moteur et de son bâti sont telles que le remplacement des bro- ches mécaniques par les dévideurs à commande électrique se fait sans aucune mo- dification du métier.
Ces moteurs permettent d'augmenter le rendement de chaque métier ¯et de diminuer la consonmation de 35 à 40%; grâce à leur vitesse élevée ils permettent d'augmenter la production et ceci pour une consommantion réduite dans le rapport indiqué ci-dessus.