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Moteur électrique à champ tournant, dont le couple moteur varie automatiquement en raison directe du couple résistant.
La présente invention a pour objet : un moteur électri- que à champ tournant, dont le couple moteur utile, varie auto- matiquement en raison directe du couple résistant qui lui est oppose.
Ce dispositif comporte quatre éléments :
L'élément productif du champ tournant, qui pourra être, soit un stator 'bobiné, alimenté par du courant électrique al- ternatif, mono ou polyphasé : soit un groupe d'électro - ai- mants excités séparément par un courant approprié, et entra±- nés par un procédé mécanique.
Un rotor comportant deux circuits polyphasés, connectés en dérivation l'un à l'autre, ou pouvant être confondus en un seul,ce rotor pouvant tourner librement sur son axe.
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Un deuxième rotor, du type cage d'écureuil ou bobiné, concentrique au précédent, et pouvant tourner à l'intérieur de ce dernier.
Un train d'engrenages épicycloïdal assurant la liaison mécanique angulaire, et à rapports variables, entre les ro- tors et l'arbre moteur.
La caractéristique de l'invention réside dans le fait que :
Le rotor à double circuit peut se comporter en transfor- mateur et rester fixe, ou en rotor moteur, ou encore réaliser partiellement ces deux états.
Que par cela même, la vitesse relative entre les deux rotors est variable, et que cette variation de vitesse agit sur le train d'engrenages épicycloïdal, et produit des varia - tions correspondantes de rapport de vitesse entre les éléments de ce train d'engrenages.
Q,ue ces actions sont produites par les effets de glisse- ments de champ entre les deux rotors, par les effets de force contre électro-motrice engendrée par le deuxième rotor qui modifient la valeur du coefficient de self-induction des enrou- lements rotoriques.
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 les connexions et circuits électriques et mécaniques, d'une des formes de réali- sation de la présente invention, et supposée .alimentée par du courant électrique alternatif triphasé. Les divers circuits électriques sont ici représentés connectés en triangle, mais pourraient tout aussi bien être connectés en étoile.
La figure 2 représente ce même mode de réalisation, vu schématiquement en coupe axiale.
La figure 3 , représente schématiquement et vu en coupe axiale un mode de réalisation, où le champ tournant est produit
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par des électro-aimants excités séparément, et animés d'un mouvement de rotation.
Dans la figure 1, 1 représente le circuit du stator, 2-3 et 4 les conducteurs amenant à ce circuit du courant triphasé, 5 est un circuit de rotor, bobiné en triphasé et connecté en dérivation par les conducteurs 6-7 et 8 à un deuxième circuit semblable 9. Ces deux circuits sont solidaires de la même carcasse et mobiles autour des centres o o'. 10 est un rotor, ce rotor est représenté ici du type à cage d'écureuil, mais pourra tout aussi bien être du type bobiné. 11 est un arbre relié angulairement au rotor 10.12 est un pignon planétaire solidaire de l'arbre 11.
13-14-15 sont des engrenages satellaires solidaires des arbres 16-17-18, et en prise avec l'engrenage planétaire 12, 19-20-21 sont des engrenages satellaires, solidaires des mêmes arbres que les premiers.
22 est un engrenage planétaire, solidaire de l'arbre 23, et en prise avec les engrenages satellaires 19-20-21.
23 est un arbre permettant de recueillir l'énergie méca- nique produite, à l'aide de poulies et courroies, ou par tout autre moyen approprié.
Le train satellaire 13 -14 -15 -16 -17 -18-19 -20 et 21 est supporté par des paliers solidaires de la carcasse du ro- tor 5 - 9, ces paliers ne sont pas représentés sur la figure 1 mais sont visibles en partie sur la figure 2, où l'on trouvera les organes de la figure 1, avec leur assemblage mécanique normal.
Le nombre des engrenages satellaires, de même que le rapport de transmission entre les engrenages formant le train épicycloïdal, pourront être modifiés, suivant les modes de ré- alisation, sans sortir du cadre de l'invention.
Si le circuit 1 du stator reçoit du courant approprié, (ici alternatif triphasé) amené par les conducteurs 2-3 et 4
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un champ tournant se crée dans l'entrefer de ce stator.
Le rotor 5 -9 placé dans ce champ tendra à prendre son même mouvement de rotation, mais si un couple lui est opposé, ce mouvement ne pourra avoir lieu, suivant les règles qui régissent les moteurs asynchrones à rotor en court circuit.
Ce rotor restant immobile se comportera comme le secon- daire d'un transformateur, et il se créera dans son entrefer un deuxième champ tournant de même fréquence et de même puis- sance, au rendement de transformation près. Ce champ tournant agira sur le rotor 10 placé à l'intérieur du rotor 5 -9. Si le rotor 10 est établi de façon à présenter à ce moment un faible coefficient de self induction, il possédera un couple de dé- marrage élevé, et il tournera dans le même sens que le champ magnétique en entraînant dans son mouvement, l'engrenage pla- nétaire 12 par l'intermédiaire de l'arbre 11.
L'engrenage planétaire 12 imprimera un mouvement de rota- tion aux engrenages satellaires 13-14 -15 dont les paliers sont angul airement solidaires du rotor 5 -9 qui à ce moment ne tourne pas, ce mouvement de rotation est transmis par les arbres 16 -17 -18 aux engrenages satellaires 19 -20 -21 les- quels attaquent à leur tour l'engrenage planétaire 22 et ce dernier solidaire de l'arbre 23, tournera alors en entraînant cet arbre.
On conçoit que si le rapport de transmission du train d' engrenages, présente une réduction de vitesse entre ses élé- ments 12 et 22, on disposera à ce moment sur l'arbre 23, d'un couple utile, qui aura pour valeur le couple moteur fourni par le rotor 10, multiplié par la valeur du rapport de réduction de vitesse.
Le rotor 10 accélérant sa rotation, et son cosinus PHI se rapprochant de l'unité, et ce par exemple sous l'effet de l'abaissement de la valeur du couple résistant, et de par les règles habituelles, le coefficient de self induction du rotor
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5-9 diminuera de valeur, et ce dernier tournera également dans le même sens que le champ magnétique, en entraînant les paliers dans lesquels tournent les arbres des pignons satellaires 13-
14 -15-19 -20 -21, la vitesse de l'arbre 23 augmentera par le fait que du rapport de réduction de vitesse, vient se retran- cher le chemin parcouru par les satellaires autour des plané- taires.
Le couple disponible en 23 se réduit dans les mêmes proportions, jusqu'au moment où le chemin parcouru par les satellaires 13-14 -15 est égal à la vitesse tangentielle du planétaire 12 ; à ce moment qui correspond au couple le plus faible disponible sur l'arbre 23, les rotors 5-9 et 10 seront fixes l'un par rapport à l'autre, et tous deux mobiles et tournant à la même vitesse par rapport au stator 1. Les engre- nages n'auront plus aucune action réductrice, et l'arbre 23 tournera à la même vitesse que les rotors.
A cette période de fonctionnement, le rotor 5-9 devient rotor moteur et le rotor 10 agit simplement par son couple de calage pour s'opposer à la rotation des engrenages les uns par rapport aux autres, ce couple sera égal au couple résis- tant minimum divisé par la valeur du rapport de réduction du train d'engrenages.
On conçoit que si le couple opposé à l'arbre 23, augmente à nouveau de valeur, l'inverse aura lieu, c'est-à-dire que le rotor 5 -9 perdra de la vitesse et que le rotor 10 en prendra par rapport au premier, ce qui aura pour effet d'augmenter la réduction de vitesse de l'arbre 23 et dans les mêmes propor- tions le couple utile disponible sur cet arbre.
Au moment du couple utile maximum, le rotor 5-9 étant stationnaire supporte la réaction mécanique du train d'engre- nages et l'effort de cette réaction antagoniste à pour valeur le couple résistant divisé par le rapport de réduction.
On pourra du reste et sans sortir du cadre de l'invention éviter que cette réaction s'opère sur le rotor 5-9 en absorbant
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ses effets, par l'emploi de moyens connus, tels- que cliquets freins, ou tout autre moyen approprié.
La figure 2 qui est une coupe schématique de la forme de réalisation qui vient d'être décrite permet de situer les divers organes qui viennent d'être cités, au point de vue de leur assemblage mécanique. On remarque sur l'arbre 23 , une poulie 24 destinée à recueillir l'énergie mécanique de l'arbre 23 et qui pourra être remplacée par tout autre dispositif utile.
La figure 3 représente schématiquement et vu en coupe axiale un mode de réalisation, dans lequel le champ tournant est produit mécaniquement au moyen d'électro-aimantsdont la carcasse commune 25 peut être animée d'un mouvement de rota- tion ; elle est à cet effet reliée angulairement à l'arbre 31 qui reçoit son mouvement de rotation, d'un moteur quelconque de puissance appropriée, par l'intermédiaire de la poulie 28 ou de tout autre dispositif approprié.29 est une source de courant d'excitation des électros 1. 32 et 33 sont des bagues .' d'amenée du courant d'excitation aux bobinages des élec- tros 1.
On conçoit que si.nous entraînons les électros 1 dans un mouvement de rotation, autour du rotor 5-9 nous créons un champ magnétique tournant, et les choses se passent comme il a été décrit pour la forme précédente, et dans ce cas, si nous entraînons les électros 1 à l'aide d'un moteur à couple cons- tant, nous recueillerons sur la poulie 24 un couple variable.
Dans tous les cas, des modifications pouvant être appor - tées, aux modes de réalisation décrits, sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.