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" M o t e u r a s y n c h r o n e "
La puissance d'un moteur asynchrone dépend de l'action inductive du champ tournant engendré par le stator.Ainsi qu'il est connu,la plus grande partie de ce champ tournant passe dans le rotor,tandis qu'une fraction constituée par le flux de disper- sion s'écoule dans l'entrefer,dans les rainures et autour des têtes de bobines.En outre,
il se produit encore une dispersion du flux du stator dans l'armature elle-même du stator.Le développe- ment de ce courant de dispersion est représenté sur les figures 1 à 4 en prenant comme exemple un moteur asynchrone bipolaire à champ tournant où les flux engendrés par chacun des cotés des bobines sont représentés sur les figures par des lignes brisées portant des flèches qui indiquent la direction des lignes de force.Sur ces figures,l indique le stator,3le rotor et 2 l'entre- fer.
La figure I montre le flux magnétique engendré par les bobines II'-I et III' de l'enroulement du stator.Une partie de ce-flux, # 4, traverse le rotor, la deuxième partie ,#3, se ferme
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dans le stator.La répartition de 1'ensemble des flux magné- tiques engendrés par les bobines II' , I et III' dépend des résistances magnétiques que ces flux partiels rencontrent dans leur parcours.
La figure 2 montre le flux magnétique engendré par les bobines II,I' et III de l'enroulement du stator et Ce flux comprend le flux partiel, 6, qui traverse le rotor et le flux partiel, 4 5,qui se ferme dans le stator.La répartition de ces fluxdépend encore des résistances magnétiques qui se trouvent sur le chemin des flux partiels 4 5 et 4 6.
Par l'action réunie de tous les côtes des bobines il y a formation comme le montre la figure 3 des flux magnétiques 4 4 et 4 6 qui traversent l'entrefer et le rotor et les deux flux
43 et 45 de direction opposée qui se ferment dans le stator.
Les deux flux 44 et 46 s'ajoutent et donnent lieu comme on le voit sur la figure 4,au flux résultant d'entrefer 48, tandis que les flux 13 et, 45 s'annulent compliètement ou seulement en partie à cause de la dissymétrie inévitableet donnent 'le flux magnétique résultant 4 7 qui se terne en court- circuit dans le stator. Ce flux de dispersion 47 change de grandeur et de direction pendant une période,d'où résulte un décalage de phases dans l'enroulement du stator.
En même temps cette annulation réciproque des flux magnétiques 43 et 45 de direction opposée a pour conséquence une diminution du facteur de puissance de la machine,une augmentation du courant magné- tisantune diminution de la puissance transmise au rotor,car les flux 43 et 45 sont produits aux dépens du courant de l'enroulement du stator sans aucune utilité pour le moteur.
L'importance des flux dispersés se fermant dans le stator par rapport aux flux traversant l'entrefer et le rotor dépend
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principalement des résistances magnétiques des chemins parcourus par les flux et de la répartition des enroulements du stator et du rotor.Par suite de la fermeture en court-circuit de l'en- roulement du rotor ou du lancement du moteur,la résistance magnétique du flux dans l'entrefer est fortement augmentée par l'action'opposée du rotor de telle façon qu'il se produit un flux opposé et une diminution des flux actifs.
L'objet de l'invention est un moteur asynchrone qui re- médie à ces inconvénients,car il est construit de façon à di- minuer la formation des flux de dispersion prenant naissance dans le stator et leur neutralisation réciproque.En particulier la résistance magnétique que le flux de dispersion rencontre dans son parcours du stator est augmentée de telle façon que la plus grande partie des lignes de force pénètrent dans l'en- trefer ou bien les flux de dispersion sont soufflés hors du stator par des flux magnétiques auxiliaires. De cette manière le flux de dispersion magnétique se fermant dans l'armature du stator pénètre dans l'entrefer compris entre le stator et le rotor.
Par exemple ceci peut être obtenu en pratiquant dans l'armature du stator des interruptions dans le parcours du flux dispersé,ce qui peut être réalisé au moyen de rainures,fentes, joints ou autres arrangements équivalents pratiqués dans l'ar- mature du stator.La figure 5 montre un exemple d'exécution.De profondes rainures 4 sont'pratiquées dans le pourtour externe de l'armature du stator.Dans ce cas le flux dispersé est ramené dans la partie interne de l'armature du stator et par ce procédé la résistance magnétique est augmentée de telle facon qu'une plus grande partie des lignes de force pénètre dans l'entrefer.
La forme et la grandeur des rainures 4 peut varier, par exemple on peut adopter celles indiquées dans les figures 5 et 6;au
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lieu de disposer ces rainures parallèlement h l'axe du moteur, on peut les incliner par rapport à cet axe comme montre sur la figure 12 où ces rainures ont une forme hélicoidale et sont prolongées jusqu''aux extrémités.Cette disposition est avan- tageuse,lorsque les pulsations du champ tournant doivent être -diminuées*Au lieu de rainures et comme on le voit sur la figure 7 on: peut pratiquer une ou plusieurs entailles dirigées dans la direction de l'axe de la machine et qui traversent l'arma- ture du stator.
Le champ magnétique engendré par l'enroulement du stator tourne avec une vitesse moyenne telle que le champ parcourt deux pas polaires pendant une période Cependant il ne s'agit pas d'une rotation uniforme du champ,mais bien d'une rotation par intermittence et cela de telle manière que le champ magné- tique s'arrête pendant la plus grande partie de la-période et a n'avance brusquement que 2m-fois pendant ch/que période (m signifiant le nombre de phases).Par suite le rotor emporté par ce champ se comporte d'une part comice transformateur ,d'autre part comme frein électrique.Les dites rainures ou fentes arior- tissent les pulsations fortes des courants induits et sou- tiennent une rotation uniforme du rotor.
La figure 8 mont're un mode d'exécution de l'invention dans lequel on a recours à des flux magnétiques auxiliaires.Un ou plusieurs enroulements à phase unique,tels que 6,sont disposés dans le stator et leur emplacement est déterminé de telle façon que le flux dispersé se fermant en court-circuit dans le stator pénètre ou soit soufflé dans l'entrefer.Il.est avan- tageux de choisir l'emplacement des enroulements auxiliaires, de telle façon que ces derniers soient décalés de 90 sur chaque conducteur de l'enroulement principal du stator dont le courant, est en phase avec le courant de l'enroulement auxi- liaire.
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La figure 9 montre ùn autre exemple d'utilisation d'un flux magnétique auxiliaire pour faire pénétrer le flux de dispersion du stator dans l'entrefer.Dans ce dispositif,le rotor comporte en outre de son enroulement normal 10 des en- roulements auxiliaires 11 et 12 qui sont alimentés avec du cou- rant continu.Les lignes brisées munies de flèches montrent sur cette figure les chemins parcourus par les flux.
Au moyen des mesures proposées,application de-rainures et de fentes,de bobines auxiliaires etc...il est possible de régler la résistance magnétique du flux de dispersion de'.'telle façon que la démagnétisation réciproque soit abaissée à un minimum sans faire monter le courant magnétisant. La diminution du flux de dispersion dans le stator a pour conséquence une augmentation importante du facteur de puissance.Les expériences ont montré que pour de petits moteurs en pratiquant des fentes sur la cir- conférence externe de l'armature du stator le facteur de puis- sance était augmenté de 0.82 à 0.9Q et le courant magnétisant diminué.
Le mode d'exécution,la disposition,l'emplacement ,la gran- deur des rainures,bobines etc...peut comporter des variantes sans affecter la caractéristique de l'invention.Egalement un moteur asynchrone équipé suivant l'invention peut être réalisé à volonté dans ses autres parties par exemple le moteur peut être établi en cage d'écureuil ou avec un enroulement en an- neau ou en tambour;le moteur peut également être à une ou plusieurs phases .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.