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1'" SYSTEME à COUE.AlJP CONTINU* - ""
Cette demande de brevet correspond au brevet français No 623+438 déposé en France le 27 Janvier 1926 et à ses sept additions déposées res-
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pectivement ! s (1) le 3-9-96, (2) le 62.26, (5) le 22-2-26e (4) le 12*3-26, (5) le 30326, (6) le.89* 10.86 et (7) le 26.11.26, par la Cie Française pour l'Exploitation des Procédés miomson-iioustm.- --oooo-oo-oo---oo-- -- oo----oo-oo--oo--oo- ---- - ---ooàoooo- -oo--oo -oo-oo-oo----oo--BREVET PRT 1 CI P ..........
5#1 M8 du 84 Décembre 19959 1er Perfectionnement =............ 346t589 du 24 Novembre 1987* ------------------.¯------¯.-----------------.------------------------Le présent perfectionnement est relatif à des machines retativee pouvant ftmotiomier en moteurs et en géDérate1Wa et permettent de transfor-' mer le courant continu* Il s'applique plue particulièrement aux moyens des- tinée à entraîner ces machines à la vitesse voulue, à stabiliser leur fanc- tionnement, à assurer le réglage de leurs différentes caractéristiques com- me la tension ou l'intensité du circuit secondaire, par exemple, d'assurer une bonne commutation à toutes les charges,
été.****
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Cas moyens ont pour but de rendre les machines de ce genre prati- quement applicables dans l'industrie et dans la traction électriques-
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On 8ait qu'u induit à courant continu tournant dans un stator lisse sans bobinage et muni de deux paires de balais disposés dans deux plans perpendiculaires, constitue un transformateur de courant continu, si chaque paire de balai* est réunie à un circuit indépendant- 357451
De telles machines désignées dans la suite par "machines polymor- phiques" ont été décrites, par exemple, dans le brevet principal* Leur fane-
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tionnement laisse cependant à désirer au point de vue de la stabilité,
de la comnutation et des caractéristiques, et la présente invention a pour but d'indiquer, comne il a été dit plus haut, les moyens de les rendre stables et réglables.
En les utilisant coma des transformateurs par exemple, on constata que dans certaines conditions, lorsque la résistance du circuit secondaire est inférieure à une certaine valeur critique, elles donnant lieu à des oscillations du courant primaire et secondaire* Pour supprimer ces oscil-
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lations et pour stabiliser le fonctionnement des machines polymorphiques, on peut, au lieu d'ausnanter la résistance du circuit secondaire, ce qui ne serait pas économique, recourir à la disposition indiquée sur la k'ig1 Sur cette figure, on a représenté une machine polymorptique Ri qui est entraînée par un moyen quelconque* Bile est accouplée à une machine S
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qui oue.eomm8 on verra, le rôle de stabilisatrice* Cette machine est excitée par l'airoalament shunt 1' et par \'Il enroulement 2;
parcouru par le courant secondaire 12* Somalement, les ampère-tours de ces deux enroulements sont 6gaux et opposée, mais si le courant secondaire augmente d'une façon anormale. la machine 8 aouamae à fonctionner en dévoltrice qui s'oppose à l'augmentation de Ir On conçoit que l'enroulement 2' stabilise le fonctionnement de la machine pol9morptiiq et supprimant les oscillations* La J'ig-2 représente une autre solution dini laquelle on a supprimé la machine stabilisatrice 8 en disposant l'enroulement stabilisateur sur la
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machine polymorphique elle-méme- L'enroulement 1 est alimenté par le réseau primaire, tondis que l'enroulement 2 est en série avec le circuit secondaire- L'écroulement 1 orée avec le courant secondaire un couple généra-
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teur,
tandis qus Ilenroulemeat 2 produit avec le même courant un couple moteur
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I'.oztr:le.,.62,t, ces doux :rruleiaents s':i.ule2a, tandis que si le courant seccndàire prend 1.1':';) v&lav.r anoïïssie, le flux rsvlta2t urée une force é160trcr:1otri:-ce entre las balais secondaires* Si l'intensité secondaire est trop i"1J?úrt(:(l,to, l' O!:'!'(l1.1J ElY'",::..t 8 devient préo2.cïtr rzt et produit une force électroTiotrice additicnnelle qui ²st vln osée à la te.,sic:a scccndsire V2; dans le cas contraire, il se forme une force êlectrcmotrice additiormelle qui tend à sujnenter 1er dbl sc,<.; 0l1dzlr('. On voit que 8 joue le .:=éné rde quo 2' dans la figure précédurte.
Au lie'..' de disposer r 1 ' e>. r <ii 1 ei; ei, stabilisateur da.l; s 1 circuit t Sd- 001:daire, u1: peut, hier. entendu, le mettre ders le circuit primaire, ou bien on peut employer ,.-.lusie1.'rs groupes d'L'2.rOLlv:?ôIa9 :aâb117.aî,aaLsrE àliÎ3élltÉ 5 pC>l' 1vS deux circuits, extérieurs de la mL:..:ill1:e };oI;Tf1Gr;hique.
Lorsqu'il s'sgit de 1'.;['1<.:1' la \'it0'i'S0 de 1a métr:dyno, on peut a"i- 17.c,y;.ar lz a d 1 s jl' Ê S i t 1 ox da la ù 1' ljr " 8 Sur cjtto J fi jùi làr OE , l'<;l.rC1.llen"l:t Ai, su lieu d'être alimente directanent par lé rs",tm 1, ulie tension constante, l'jst en série avac une lTI±.çhiL6 R qui, uomn"" on le vérra de;,s la suite, joue le rôle d'une régulatrice do vitesse* Comme il a été indique préc:dcxluna2ât, (voir FC.2) l'anroulanent série dans le circuit secondaire crée dans la m un couple 1oteur> c'est le É&5 dt 1.2roL.lnant A dJ la 1<'1[;."'0 Tant que la vitesse du groupe est suçôriévro 1: la vit ass normale, la 1.n;e:hire R, qui est une machine shunt ù.
0ûLtt:.ticn zi s t ant (voir bobine D), fonctionne on gén6ratriue et son courent Ig passant l:ar l'0L):'c1.11arf!-iJnt Ai crée dsns la 1*.i ul; couple r<-:sista.2?t qui tend réduire la vitesse' Si, par contre, 14 vitesse est trop faible, l'Gllr0'.1rr!e:t A1 produit un couple 'acteur qui s' "j wta celui de A et accélère 1T sc.lalv.
On voit que l' en;rOU1C!1:011t Ai j joue le rôle d'un r0t:v.lat"tr du grcmi o.
On paut ajcuter un troisième O1:l'c.llen t :8, qui produit un chcrnp dons l'sxo das bs 1:0 l secondaires et qui, par variation du rapport entre la composante priti.sire et la comj?o5rot!;.. sc:o.;o:r.daire du vhanp, varie le rapport de tx'alâ9f1'mwtion de la machine: cet e-nroulonent joue le rôle de va ri et eu r.
La h'i.4 représente une variinti de la Pig'S dans laquelle la. !Il/:chine R shunt a été rim;>1*cée par une rnsciilne Ri du type série. On sai.t que les machines Srl6 fefllH'j0s par une resistsnce constante no s'excitent qu'au delà d'une '.,:,;,rta111,- vitesse' Lorsque la machine j;olmOr1Jhiqu(;) atteint une certaine vitesse critiqua, Ri C0:'Tiltxl':U 6', débiter un certain courant 13 qui parcourt l'01.rCill1j;m;t Ali ,.;1..,zw,;i crée 1:a: couple gà'H:J):'St6Ul' qui litsite la vitesse du
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ir r' 01i #
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Dans le * t>à de le 7ijg.ü, on paut =à>'gler la rit4-sG d-3 ("1'0"':' on n'odi fiant los anrpèrc-tonrs de 1tG'tîCO!'Z,:Y1;11t D.
Z:1 ;ytiC[?ßt r-'c,,' u;;. ù;=1,5', 1 o..,éiit a1iAlog'\.1:) Di de la Fig'"4, on peut varier le vitesse critique à psrtir do Isquel- 3e la mp.::'I11ne régulatrice Ri entre en j'en* 3n modIfiant mi peu la dinpcciticn d,.:>" 'Jl1:rcul:;,:\Ci;i:s Rt'"J'.:'"i'"3, #: peut 1::t.2.Jiscr les mDchines pOliTttUri7'litTl.l;:S ccnr:.q;; tr.'!t:format:t21'-:", SJ1tr. 1,^17.,: l'!SOS1).X & 00W'&nt continu syant les tensions cQJ:st#èt,s.
Pur la Fij;.5, la mwhine nt est 11lirI1Q'ntée par le rSf3').: t;;::si0T:.
1:Q?:Sta1'aa Li par l'intermëdisire de ses bzlàis primsires, et J a 011'(;':'-1 t; ,,0001,daire est relié u vm resesu L2" En série avec le circuit priYl1f:ir0 cft disposé 1.121 e;;rc;>1 <#>nert stator loue A suivant l' axt de bslais <;imàir>#1., et 611 3Ól'.LG avec le cirouit sscoudsire est dispose 'un eTlrQt".l!".G':2t ststorioue- E n1Ïvr'l1t l'nxe de bel el S 8Gondf\Í res. Ces en rm'l 1EJ11tS \:' or-t t:::1 G qu'il S CC1:'::1c'-l1f 2::t e:c:0t8!nor:t dsxs 1.ilzdoit las ampere-tcurs de l'e11J'o'-1.1')'nËnt induit, roS;O"tl7,j1ncr:t suivit les derx axes " de sorte que les flflJx 1"5')ltant drol:S l'induit Gui'nmt l' mxe ;'.ri'.".;.'-lrî; et suivent l'axe secondaire s':1:'r:L?:r.t ca:9tn"jr.#tt 11nlr' n^.'.e..^, f!'7? :Oi:f,lt les cO;.1'pnts pruc,l.1ires Il et secondaire 12, s'il 11' .;.xlst!;it 8','0',,]1 ':'Tt"0 ",1:1"O\'- 10'nel:t.
Un er; rot11"<!ellt ststoriqus Al e.li'nel1té é iJ %. toute source c n 1.j r apri é telle que le resesu Li par l'inteimJdipir'B d'mi; r!l6otf:t et d'm: c():1'.nt[',t'::.r L;,':2!'5(;').1', ert dispcsë l'\'t1ivant l'IiXt1 f'rhir' .T.J11 G1;!',mJ.e101it ;pt.'f:'U:':.n"..^ Pi 'il!.., n8r;.tÉ par tOl'te source appropriée t=;1.li que le rsf1CPl1 Li pey 'i t ' n t rY :' ."' <=n:.:.ir (1'1111 l'h6oêtê-t et d'un eo!!:rnut::tel1r i;l:'G"^e:3¯7r, cnt dispose- s;;àv*n4# l''''x8 zi:eoi;d a i. r s' i l'arbre du rotor do If 7?' est z..:làé m!.miq:1Q'1e::t le :".1;,'1' <1' :x;e (11:r'-;o TA de faib10 puissance, COT:2":Wt'SG' ¯ tout; S01.:rcc éle,->t.rlr'1:: .'"prcri4e toile que le r<Jseiv, 1r caroútéri3tlq'.1G CT7.t:SfiP;.irir v do C Jt 1; (; d:.l:r.Y:10 ''-f::7a t(ill:, que là vitesse diminue rR,,:icï.,.:':1 :;nt 1)\'00 là (j1,f'1'fO.
Le fonctionnement est le suivent: un igitreîl avl.:ot:r1-zw 3u"c&ptibIa d' ^rsorbor de l'énergie électrique sous forme de courant 0CQ;tlm1 ,H::,1't bréi;Ghé nu r:'sc1.1 L2, et la machine Fr,l ez3tr^Sz?!o pDr la d11#JO 1.1E S. In ult=s<# F; choisie, or volt que, si l''..t:rQ171GT!?C?ît fil v?''i:
1.:::" é..c})re-t01Js s'1fflsFIl1ts pour e1'9:0J1dr,.1' 1?le fàliôe ccitlic-éliJt"U'lst"1-C l'!-.'l Rquilibn .:"tc lo t:."'!?\Í0:!,. d'sl:ri,taticn Vi, et si.Al est ur circuit t 01)'l'J::t, 1 >r :)1)rl'ts jr;cn:ir,z Zl. at scondl"ir0 I2}i seront tous doux nuls* Si,mant3nart, On axjite 1'';,'0'J'-L:"'1(I;,t
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.* .1 Ur , 'eue torsion 'I2 s.ra ir.duita d"'l;s le drc1.1! j'è.x;12dairo, et la valeur de 12 d¯¯c'ndr2 d:'1:. u7mra'e "CH1':'S dr8 lr ,:t'=se N dmi.nuera l'cr"L.r.t, In foroo LOO1'tra- '1. ctrOl:lotl"l..:e .11!('.;;.,dJ:'6 l:r Bi dlmi:nuer sus'31 7.",;I'ù:'Uïa ct la méteid,,,,Y,.,3 abs 7rodera ui: C:Q'"?'w?t Il' Lé du circuit rinr.ire ëtnnt f:b7.:, n UHj trs 7.éE'c r' r d. 'riy '.ticr. 7 dj If vitosse d0tvrrninJ):,p..
Prmide ;ri¯.t:¯r. da ''1, les co'.:p108 d1JS à 1'r..tic.R dû tous les i=rorlo:'cnts staLr lep' ,;s s' .;r! 1.' 1':' .J1' ,.nt. Il ..:.t ..: lait' cC..;.. le JCJ1..' 1 dt: 1 M sere d' "'" t (:},t hl; Frr.^h.d C1'C''v 2-,- ,'.:t,S"G verte) moins en ,ï!C;t¯.¯ d4 sa chr:.l'g'e ve,a.:: üJ:1 d';Lit.
¯;J¯".:..., Wi'V' 0...''s y.t4t t-::,.. l"<:'15 : ':. .r';.<.:\l.[:Ir;1 dus .':ru-tors :1 Lr L.. :.'';';o est J,' ...1.... t ';' '/:c ;.' ":,-,.':' fi,,;[..tiúll de la x'.llsï;tia r=l.i'r.,'m".i.tt.v P::'',j, d.c.."; lGtu'..1L --" en"v 1. '';'.t Jtv.tVl.L.yl.t(: J:1 .L.).w4s:'C ;"lnLt ''''.-n.< s..i.d:-rt: t,;;.t ,^-.1¯7.'.cia y.;.r "...:1(:
Cî::a:v t.',.v:,ll.ûirt R tttrlJ. 6t exi- ::;6 tt';'LJ':' '';-'-1 in 1 '-':'vS r-..t;l'/..-.t,..t 1 1,iV' Me qui J;t'l"1:1.Jt 1.. .¯.lL'ù ..t--ti..'. 15-: 1....:. i-..G 1 1"", -..:i:' :... "::"1." lieu d0 d1.t(;;1' alll' l'...''u'-:lu- '..Vi.i -1- ,,' l ,1".., 'l' "", ; t C," . t 1" "1" "" "'1 ." r.'.t t, t ",',.. r1' c < .sw.'¯VVwl¯lt 1':.. :'.::..,.:'4 t j..<.tj Citmv.... ,;...L\fcl:'1al:.la* :,J" 'i". ;' ... 11 :.Y.':. ; ...i.t t t i C y Gi: 4:'.':yl C, Gl?"7.;)6G disitlc:,n de !:1Ó....J;..:=-..,..... y ." .4.'iI1':14y8 f;";tl.:,'.Ï.:ü¯t '''.1: 'r..0tç-l'S ou an GllCrçtr".t²...1B" l Fui.,,,,7 bezit (1-" ....,.. -' J"':Ó4..t '-v6Lii¯1'!t,.'.'p I2 du 1 (. r::"..;llLJv dt. 10. 1.'je% est d6t"'.it r 3' Zt; 1;
J.: :'.;;3iu:r tll']'Jt;. ç.l;'....lt.tis Jtl'i!':::lre:s. ':vttç 1[f..(.,;1:'...1.,; f'vt.!viVl¯fV ut. ::.V..i..i IJ"-, ..m Cl1 ,pt:;t \.tC.l'" û......t lu ût."..;; du G'ttIlj,J ,:'J:ll..lt j..' 1.- 1'VVavt;.a A. 1 . v:¯"vt :.11:.¯.w1'.t, 1r t ,.,.!1:; lr...n y.T':?'.'c..il'$ VI st üCLl-.'ï1.7.....:u.'.t G¯li7L- , 1.i wrt .ii l' le. r.'c:4 âLC:arGI:Gt.:'1.:SU vY'4'u .1,' le. rotation d.t; 1 'i'I:!8.t;,'I':: '2:::5 14 flux k. JC:::.t Ic- ü¯':'¯'.t 1 ti'L-.'.r...',-;tt 7.
GLTaGtl:.z'U ::i 1& 1'0dst:;:::cl;J ,jhrnic}t1.6 d..; 1 .::il'.JÜ c::?C:it A t)jt tr,-' Î.i 4J L, '-i.; f'11;Q: doit Strs SC::B: -..!:!i3Iît Jjal et d. ,,' '1" , lS,.ia.:rtx2'6 su '>1,,,x th.. " J--' t ... le eournit t,.' ,'0'; l" T ujel. dci 1:.1"'.",""" 1";1,....:.,,, t.l.:.,'W (.0.....- --\46 IKiJ::'" oQur.,,i,t j;;...L.,,.,:':" ':"1" Ld IiJW.L,'', ds7 la :;1ûi:.i.d V:i ii :., J::vt.i.Câl du flux ':;..;';; Oï.d.C.:l'0 ;1;::. 1:U- 1<: vV..,';,1 .,) il est ds...w ,i'rJfVrt':"¯;21'i::l I .
D'L.tr J.Jj1:'t, N.I2 J'.'..'4'1, où '''" .t ? vitesse ut K ,-::1,.; m.c.t:À¯t. voit que la. uurylu v>..¯¯,. tJ1'l j:1i:: OL ü.,'JT':.a du u::rI't da ci 1 '{ l t ,."..:3 t.:. v::i!:3..u d.w3i:.S 'Ult 111út 1.d.' s ri ù 0;''':1.i:1lc'u12'.P., I?lû7.S i:vat C.'.;,.CSi?J.Z.B né .Jte1;.t 1,Li dc.11,;a't.:;1" :'01.u.' .1iti,J.l.S le (.'l!'J,-,."':::2', On peut 1-c.s s 81' i "r axa!. p1 kir la v;Cili.'.;HC..,.? sur la Fi.8' 1:... :'''..L::.l.lîd .f:I01;'\l10rj:.1èlrlU.;J li'-;,822t'N,, J::r contre, Uti gros' :"v"lJt,;:;
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sur l machine-série, lorsqu'elle fcmctionns cor.1!le senëratrisc J1..wlCiî:;'.' sur Vil à, tension constante, par exemple en trE!ct i01"l 101! le r\Jl1J?jl':.;ticll, 0&.1' dIe] peut débiter sur le rjcosu quelle que uoit la vit ]}GG du. rotor- ÛY18 ITli:l:i1.1T19^SC:X'1.E,', cii;si qu'il est aise de s'eu raidre ccmpto :10 pout débiter direotanant sur mi !':;SD.11 fusion CGÜSt,^.l,tc qu'au ".oiSlJ1f1:;e (1'1'1]0 c <> r-ta in vitesse c:<'ltlq1Je au-dessous (le laquelle ::.lL! GO rlçi; i"..'YiC2 'vû a=issi, pour la marche en récupération n'est-elle jetais reliée 0'dctG:r!01jt su
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réseau.
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Au contraire avec la r:U;ClÜ::l0 polmorLJhiq11e, '1<: lUe quo soit t ID vitesse du rotor, le flux 611i;at1'lr par 12 dans l'srractrre est toujours de valeur su±ficante pour que la fv::;'0 eleotyornotrioe do 14 n.a=1:1 e S'l;.1iliin'(;; s6nsibl'311alt la tension priiinire 111; il est aise de .C.:.1' que Ig varie en raison inverse de la vitesse! toutefois ûs.i:1 tl'l,S fr>lbles Yrtc3û6S' le CGi:Ï:3lt 12 devieTit trop intense, il produit l'schsuffcnait des 03nrcnlJI!1en1;g et la: ssturatio11 du fer, de telle sorte qu' 011 ne peut avec un Hlontú.E'" c()l1fûl;;C au :1cL;:'w de 1<\ Fig*7 freiner jusqu'à l' arl'êt c iT<plét d'un t:::-[,111 psr 0:-:0:::-10'
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On peut modifier la v,r]. du coupis pour 1r.8 YI.i.G."S:: r3.G:i::G' ,!lGl-' conqrG du rotor en ut 1 li sant un G'J:
1';:1':.11 #'j 611t statorique J6.]¯ <1.i Joew 5 ::.;;.;1 v::#t l'axe primaire ou un 61lro-Jl.f:.e:llt Dj, suivait 'D:'e SCG,r1ai:e ';,'.; ::.i"''';l:.J.t:a;.':'j;7:ent tous les deux CGT2Y?20 l'indique la 'Pi Le ;:;l n2:û peut se àli> ,",""' 0l1;<::')- =#et# des #f::ro-t()urs do à )"'1' 2 par tous 1*s ces !1)OiC21S àmiiu=:?.
Lus Wlj. 10 et 11 indiquent d 1 au tres variantes doEi.G4ùs µ -tit te el' 8);: (.:!::jÍle a jt0i1:'Jtt#:t f1G ii.^.
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rier les deux composantes du flux*
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Tous ces montages de '.'.".î;.üÈi:.:1(?â ;NUl;yl:l0rp"s?!.tîû: f;îll::'i':1:3üt en :'.':ù-* leurs ëtaiit analogues à ceux don cri figures pl';crhmtes, or 0 aiiq que 1&". l1:1:chinos j!olr.1orphiques fOllctioU1l8nt Sil t=''ilSfG.'.TIJt:i:l5 peuvaRt produire ell.<;5mêmes le couple nécessaire à leur rct<1tiol1, de sorte que lis ;::Ûc?:ilrrc c;ili:Ü1'6S accouplées avec elles ne sont destines qu'au 1'';g1 ::se ct peuvent par conss6q1;ent avoir une puissance trss réduite* iJc':2î5 les solutions t,t.?'i+:S ci1GSS1.'s, on utilise, pour le l'r':L;1,':;0 et la stËb.i.1isation des machines POl;Y!!101',;.hi':.l";s (qui, pour la siJ:.llia3.tn, ont été supposées Ibipol&lrEB, deux systèmes d" ù#:iDi:
1.em*its 3t;tc.:iquss. Ces Jtlt:¯ systèmes, représentées schématiquement sur la Fig'12, peuvent se réduire en prinsipe au système.A A* disposé dans 1' <zrte primaire de 00, mutatiGl1 et au
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système B B' qui est dans l'axe secondaire. Or, cette disposition ne permet pas l'emploi de pbles de commutation- pour pouvoir les loger en vue d'obtenir
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un bon fonctionnaient des collecteurs, on utilise, conformément à l'invention, l'artifice de la Fie-13. Chaque pôle est dédoublé, de sorte que les bobines AI et AS remplacent la bobine A' de la Fig18i les bobines A2 et A4 remplacent la bobine A. De la même taçon, les bobines Bl, 2à, Bg et 82 remplacent 8 et B'.
Cette subdivision des pôles principaux permet de loger commodément les paies de comnutation de la machine et, ce qui est très important, de ren-
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dre leurs ampères-tours complétaient indépondsnts des ampère-tours d'autres enroulanents statoriques.
Une telle machine polymorphique, ayant plus de deux balais par une paire de pôles principaux (ou quatre deni-pGles) et ayant des pôles de comnutation, est désignée dans la suite par "métadyne"
Dans certains cas, il peut arriver que les deux bobines d'un demipôle d'une métadyne s'annulent mutuellement :
on peut alors les supprimer et obtenir par exemple un schéma conforme à la Fig.14 dans laquelle les bobines
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A, et A2 remplacent les quatre bobines de la Fig.12 Mais une telle simplifi- cation n'est pas toujours possible et dans un cas pratique, on est obligé de conserver les enroulements sur les quatre demi-pôles qui remplacent les deux pôles principaux de la machine, On obtient alors, par exemple, la disposition
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suivant Figl5, où les bobines Ll et La sont traversées par le courant pri- maire de la machine, les bobines L3 et L4 par le courant secondaire et les inverseurs permettent de changer le sens des champs produits*
Dans certains cas, il est nécessaire de disposer plus de deux en.. roulements sur chaque demi-pôle- Tel est, par exemple, le cas de la machine qui a été représentée sur la Fig.4.
Comme on l'a vu précédemment, l'enroulement stabilisateur A de cette figure est destiné à supprimer les oscillations
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électriques. de la métadynei l'enroulement régulateur Ai sert à créer un cour ple qui est réglé par la machine régulatrice R1, en vue de maintenir la vitesse constante; enfin l'enroulement variateur B1 sert à faire varier le courant secondaire. Tous ces trois enroulements peuvent être disposés dans
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une machine bipolaire corome l'indique la Fig16 Sur cette figure, les bobines KI, K2' g3 et E4 à gros fil sont en
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série entre elles et produisent un flux stabilisateur dans les sens des flèches 111-1 et IV-II, les balais a a' étant primaires et l'induit étant
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bobiné comne l' anneau Gramme.
Les enroulements Fl à F4 créent un flux ré- gulateur égalaient dans le sens des flèches III-I et IV-11 et les enroule- ments H1 à H4 créent un flux variateur dans le sens III-I dans une paire des demi-pOles et dans le sens II-IV dans l' autre paire des demi-pôles'
Dans cette disposition, les bobines de la même espèce n'ont pas né-
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cessairement le même nombre d' anpére-tours. On peut, par exemple, rendre toutes les bobines-K* égales, donner f spires aux bobines F et Po et f spires à chacune des' bobines F2 M F4. De même, les bobines fi et E3 peuvent avoir h spires chacune .et les bobines H2 et H4 pouvant avoir h' spires cha- que.
Une telle répartition des spires permet de modifier dans un sens favorable les caractéristiques de la machine-
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Par le dimensionnomont approprié des enroulements statoriques de la métadyne, on peut réaliser une'famille des caractéristiques conforme à la Fig-17, dans laquelle les droites par.llèles I2 indiquent que l'intensité secondaire de la machine fonctionnant en transformateur, est constante pour toutes les valeurs.de la tension secondaire- En changeant les ampère-tours
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des enroulements ":variateurs" (Bl sur les Fige précédentes) on peut obtenir la courbe voulue comme l'indique N de la Fige 17.
Chacune des lignesI2 correspond à une certaine valeur des ampèretours variateurs. On conçoit qu'en les modifiant cran par cran, on obtient une ligne brisée, et qu'en les modifiant d'une façon continue à l'aide d'un relais approprié en fonction de la charge, de la vitesse, etc.. on peut obtenir une courbe N également continue.
La réalisation pratique de ces réglages est indiquée à titre d'exemple sur les Fig18 à 21 qui représentent l'application des métadynes à la traction électrique* Sur ces schémas on n'a pas indiqué la division des pôles principaux en deux parties: ceci pour simplifier les dessins.
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Se référant à la Fig-la on voit que la métadyne Fü est connectée d'une part à la ligne sous tension constante N par l'intermédiaire du disjoncteur F1 et, du trolley P, d'autre part au sol T. En série, dans le circuit
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secondaire de lamétadyne se trouvent l'Enroulement A disposé suivant l'axe '-< ' 1 primaire, les moteurs série M M et leurs enroulements inducteurs Li 12,
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leur connexion avec le'circuit secondaire pouvant être poupée ou inversée au moyen du sommutateur E1, enfin le disjoncteur Eg*
La machine régulatrice R à courant continu dont l'arbre est solidaire de celui de EM est reliée d'une part à la ligne N par l'inter- médisire de la résistance réglable r du disjoncteur F2 et du trolley P,
d'autre part au sol T par l'intermédiaire de l'enroulement statorique A1 disposé suivant l'axe primaire,
L'enroulement inducteur D de R est connecté à la ligne par l'intermédiaire de la résistance réglable r2 du disjoncteur F2 et du trolley P, d'autre part au sol T par 1'intermédiaire de l'enroulement statcrique A1 disposé suivant l'axe primaire* R possède un autre enroulement inducteur Dl qui est en série avec le circuit primaire auquel il est relié par le commutateeur E3 qui permet de le déconnecter du d'inverser ses connexions*
Un autre enroulement statorique B1,disposé suivant l'axe secondaire, et en série avec une résistance réglable r1 est connecté en shunt aux bornes primaires de PM par 1'intermédiaire du commutateur inverseur E2.
Les disjoncteurs F1 et F3 sont reliés antre eux de telle sorte qu'ils sont toujours simultanément en position d'ouverture ou de fermeture.
Le fonctionnement est le suivant ; au,démarrage les disjoncteurs F1 et F3 sont en position d'ouverture, et les disjoncteur F2 en position de fermeture, PM est entraîné par R, la résistance r3 étant progressivement diminuée, et l'on règle r2 de façon que PM atteigne sa vitesse de régime m, les moteurs MM sont alors mis en circuit, et la résistance r1 réglée à une valeur telle que lorsque B1 sera connecté aux bornes primaires, les ampènetours qu'il créera seront suffisants pour équilibrer la tension de ligne VI on ferme ensuite le commutateur F2 dans le sens convenable, et on manoeuvre le commutateur E3, par exemple en laissant D1 hors circuit; on ferme alors F1 et F3 par une seule opération, les courants primaire et secondaire Il et L2 restent nuls.
Si l'on suppose que R et A1 permettent de maintenir la vitesse de FM constante, il est aisé de voir que le réglage des ampère-tours de B1 permet de régler à toute valeur désirée, entre certaines limites, la valeur de L2 Ce courant I2 en traversant A, bobiné dans un sens approprié, crée un couple moteur sur PM: cet enroulement sert aussi, à amortir les oscillations électriques ou à les empêcher de prendre naissance,
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Le rôle régulateur de vitesse de R etde Al sera aisément compris en se plaçant, pour donner un exemple, dans le cas limite suivant :
à la vi- tesse de régime, r3 est hors circuit et r2 réglé de telle sorte que le courant traversant A1 soit nul, de plus, cet enroulement Al contient assez de spires pour que, lorsqu'il est traversé par un courant normal, le couple qu'il crée sur la métadyne soit entre certaines limites de fonctionnement très grand re- lativement à ceux engendrés par les autres enroulements statoriques, on voit que si A1 est bobiné dans le sens convenable, la vitesse de FM sera détermi- née seulement par l'excitation de D, comne dans la Fig.3.
L'enroulement Dl permet de rendre le courant secondaire I2 fonction de la force électro-matrice développée par les machines MM. Si, par exemple, ces machines fonctionnent en moteur et si Dl est connecté dans un sens tel que les ampère-tours inducteurs qu'ils créent soient de sens contraire à ceux de D, lorsque la différence de potentiel aux bornes secondaires de PM croit, le courant Il croit et aussi le courant traversant A1 dans un sens tel que le couple d'entraînement dû à A1 croisse ou que le couple de freinage dimi- nue; la vitesse de PM croit donc et prend une nouvelle valeur VA> V pour la- quelle le R et Ai jouent encore le rôle de régulateurs; le courant I2prend donc une valeur inférieure à sa valeur précédente, le couple des moteurs la! et par suite leur vitesse diminue.
Dans le fonctionnenent en récupération, la tension aux bornes secondaires change de sens ainsi que le courant primai- re Il, tout accroissement de la tension aux bornes secondaires fait alors croître les ampère-tours inducteurs de R ,ce qui détermine un accroissement du couple de freinage dû à A1 ou une diminution de son couple d'entraînement, donc un accroissement de I2 et du couple de freinage des moteurs MM.
Si l'on désirait que le couple moteur de MM croisse avec leur vi- tesse, il faudrait inverser les connexions de D1 au moyen de Eg*
Bien entendu, les éléments peuvent être proportionnés et réglés de façon qu'en régime normal les ampère-tours de A1 compensent en partie ceux de A.
On peut, oompounder R au moyen d'un enroulement inducteur-série, de façon à modifier la caractéristique du couple des MM en fonction de la vitesse du train, sans changer la position du controller; cet enroulement aura aussi pour effet .de protéger le R contre les variations brusques de la ten-
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si on de la ligne N.
Au lieu d'employer pour régulateur de vitesse une dynamo R à excitation indépendante, ainsi que le représente la Fig.18, on peut, comme il a été signalé plus haut, employer une dynamo R à excitation série ainsi que représenté Fig.19, dont l'enroulement induit est en série avec l'enrou- lement A1 de régulation et de compensation= le fonctionnement est aisé à comprendre par ce qui a été expliqué relativement à la Fig.18; si l'on désire rendre cerégulateur partioulièrementsensible, on pourra s'arranger pour qu'en régime nomal ses inducteurs ne soient pas saturés: de faibles varia- tions de vitesse détermineront alors de grandes variations de courant dans l'enroulement A1.
Sur la Fig.19, on a représenté l'enroulement variateur B1 qui permet de régler pour une vitesse donnée de PM le courant secondaire I2 comme étant en série avec A1; ce courant I2 est alors réglé en mettant un nombre de spires approprié de B1 en circuit par déplacement des contacts glissants d, d.
La Fig.20 représente une modification de la réalisation de la Fig.19 où l'enroulement variateur B est en série dans le circuit primaire; le régime de ses ampère-tours se fait encore au moyen d'un contact glissant d permettant de mettre en circuit le nombre de spires approprié-
La Fig.21 représente une modification des réalisations des Fig.19 et 20, dans laquelle l'enroulement variiteur B est en série dans le circuit secondaire; cette disposition, quand le régulateur de vitesse n'est pas compoundé, c'est-à-dire lorsque la vitesse de la métadyne n'est pas rendue dépendante de la réaction du circuit de charge, à l'avantage d'un réglage parti- culièrement facile de l'intensité de I2, car à un nombre de spires donné de B correspond une seule valeur de I2;
cette valeur est d'ailleurs réglée par déplacement des doigts de contacts d, d.
On a indiqué sur la Fig.16, l'emploi d'un enroulement Dl parcouru par le courant primaire comme enroulement inducteur de la dynamo M A pour rendre le courant I2 fonction de la tension aux bornes secondaires de FM; le même résultat peut être obtenu en faisant agir le courant primaire Il de fa- çon appropriée sur tout dispositif régulateur de vitesse différent de celui représenté sur cette figure.
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Comme il a été indiqué précédemnent, de mêne résultat peut être obtenu en faisant réagir le Gourant primaire directement sur la métadyne, au lieu de le faire réagir sur le régulateur de vitesse, par exemple, en disposant un enroulement statorique suivant l'axe primaire de PM en série avec le circuit primaire, ce qui modifie le couple d'entraînement de PM en fonction de Il, ou un enroulement statorique suivant l'axe secondaire, qui joue la rôle d'enroulement variateur automatique supplémentaire, c'est-à-dire rend L2 variable en fonction de Il* Dans les deux cas,
l'action des enroulements de compoundage ainsi disposée pourra être rendue plus efficace en leur adjoignant des enroulements parcourus par des courants tels qu'en régime normal leurs ampère-tonrs compensent ceux de ces enroulements supplémentaires.
Le circuit de la dynamo auxiliaire R n'étant en série ni avec le disjoncteur F1 ni avec le disjoncteur F3, celle-ci continue à entraîner la métadyna PM quand ces disjoncteurs sont en position d'ouverture.
Un avantage du mode d'alimentation de l'enroulement régulateur A1 au même point de la ligne que la métadyne, mais sans que soient interposés dans son circuit les disjoncteurs F1 ou F3 du primaire ou du secondaire de FH, est que cet enroulement ne peut donner naissance à des forces électromotrices ou couples perturbateurs, par exemple lors de la rupture de la ligne ou de l'ouverture d'un disjoncteur de la métadyne.
Dans les exemples considérés, on n'a décrit que les machines polymorphiques bipolaires- Il va de soi que les moyens indiqués précédemment s'appliquant à des machines ayant un plus grand nombre de pôles principaux.