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" Per fectionnements apportés aux machines électriques à courant alternatif ".
La présente invention a pour objet l'obtention de machines électriques à courant alternatif d'un genre quelconque, qui présentent an fonctionnement économique, c'est- à-dire an facteur de paissance et an rendement augmentés, aux charges peu élevées.
Dans toute installation indastrielle de machines élec- triqaes, il y a toujours lieu d'installer des puissances en HP qui peuvent faire face à l'énerinie maximum requise par l'installation. Dans la pratique, ces machines, pendant une grande partie des heures de travail, au lieu de travailler à la charge normale pour laquelle elles ont été constraites et pour laquelle elles présentent tin facteur de puis sance élevé et un bon rendement, travaillent à des charges
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plus ou moins réduites, pour lesquelles elles présentent des rendements plus petits et des facteurs de puissance qui sont parfois très peu élevés , cela à cause de oircons-
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tshcejaui sont absolument inévitables et dues 8.
des néces- sités périodiques de travail des différentes industries ou 1=. des différences dans les puissances qu'on peut obtenir dans chaque saison moyennant des machines hydrauliques qui fonctionnent en parallèle mécanique avec les machines élec-
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tri9Luns susdites.
Un tel fonctionnement 8. des charges réduites donne, avec les machines électriques actuellement en usage, un mauvais rendement écono,,ig,uc du. à une consom- mation plus élevée d'énergie électrique par rapport à la
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consommation d'énergie électrique qu'on constate en tra- vaillant avec des charges adaptées à.
la puissance normale en HP, #il il se produit aussi un déphasage si grand entre le tension appliquée et le courant absorbé par la machine
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électriquef que les fournisseurs d'énergie électrique sont obligés d'envoyer sur de très longs réseaux électriques de grandes quantités d'ampères, avec une chute correspon-
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dante de tension et un très Mauvais rendement écondnjque, à la fois pour les usagers et pour les fournisseurs, ces e rniers appliquent souvent une pénalité Q' D ai;
rnent[1ti on sv l'énergie consommco lorsqu'ils COl'JBtfJtont da"J8 l'ins- tallation un facteur de puissance moyen mensuel qui est inférieur ±1 un facteur de puissance fixé, et ils accordent parfois une bonification sur la consommation lorsqu'ils constatent un facteur de puissance moyen supérieur à un
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f= . C "ic n 1 <1* puissance fixé.
On a déjà essayé, de plusieurs manières, d'obtenir des machinesélectriques qui éliminait les susdits inccn- vénients, notamment en substituant à des moteurs asynchrones des moteurs véritablement synchrones 3. faible démarra-
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ge, autesynchrones, asynchrones sync,hron.isés, autocompen-
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sés, ou bien en ajoutant aux moteurs existants des conden- sateurs statiques. Mais aucun de ces essais n'a permis de résoudre complètement la question.
Lorsqu'on installe an condensateur synchrone isolé sans fournir de l'énergie Lé- canique pour élever le facteur de puissance, ce dernier est élevé en grande partie aux dépens de la consommation en
KW; c'est-à-dire qu'on ajoute au rendement, déjà bas, de l'installation, une consommation d'énergie plus grande, notamment lorsqu'on a sur l'installation existante des mo- teurs qui travaillent à une charge très réduite.
Le moteur autocompensé, à son tour , ne résoad pas le problème da rendement à charge réduite et il présente de sérieux inconvénients, comme par exemple celui de donner du cou- rant en retour si le courant vient à cesser dans le ré- seau, tandis que le dit moteur est encore actionné par de l'énergie mécanique;
en oatre il demande une manutention délicate due à la présence des daux collecteurs et des balais correspondants , ainsi que du courant du réseau dans le rotor, et il n'élève pas assez le facteur do puissance pour équilibrer les autres moteurs asynchrones, notamment lorsqu'il fonctionne à une charge mécanique réduite , le condensateur statique, qai a été récemment encore beaucoup étudié, offre actuellement l'inconvénient d'un prix de revient très élevé et il faut encore attendre les résultats d'une longue expérience, notamment lorsque les voltages de réseau sont au-dessus de 120 volts, avant de pouvoir connaître exactement sa dorée et sa résistance aux décharges électriques éventuelles et aux surtensions, et même si on réussit à éliminer ces inconvénients,
le condensateur statique offre le danger qae si an élément vient à être perforé et quton fasse pont sar lui pour le franchir, il en résulte un manque d'équilibre de phase et un dommage aux moteurs intercalés; mais le condensateur statique ne ré-
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soud surtout pas la q1.18St ion du. rendement économique parce que, avec des moteurs qui travaillent à une charge peu. éle- vée, le rendement reste bas, et il est encore abaissé par les petites pertes statiques du condensateur.
Conformément à la présente invention on atteint les bats susdits, c'est-à-dire un rendement et un factear de puissance augmentés au.x charges peu. élevées, en réalisant les différentes paissances par l'effet de la variation de la force électromotrice dans les machines relativement à la tens Son nomihale du réseau., avec; la variation de la satura- tion, du fer, proportionnellement aux puissances à fournir, suivant le besoin.
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four obtenir ce résnllat, las machines électriques à GO!U'iJl1t altornatif' établies suivant l'invention: généraletears, moteurs, transformateurs, ou autres, sont munies d'un enroalei;;ent du stator ou du rotor, composé d'enrouleLi:: nt:::
indépendants unitaires, ayant chocan an nombre égal de phases et ayant chacun au moins deux bouts par phase, chn;.na enroulement ayant l'allure des;enzroulements orclinaires e(;tucller,7,eiit employés. La liaison différente des bouts sasdits, o'bfenàB ainsi qu'on va le décrire dans ce qui suit, fournia les différentes puissances (ou tensions).
Ladite disposition pourra être appliquée aussi bien
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aux uachi5 existantes, en modifiant l'enyoulement de 1<:at stentor ou de leur rotor, qu'aux machines loavelles, en forr.1Dnt cet e/JI'oQler.1Bnt suivazat lesdites (..01'ae:téri:::;tiÇll.1es, par ex. de manière à présenter 2,3,4,5 oa pins, paissan- Les. Avec ladite disposition on obtient, par exemple, lors- qu'il s'agit de moteurs, de pouvoir les faire fonctionner toujours en pleine charge.
Dans de telles conditions, les
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moteurs établis suivant l'invent j on fonctionnoront toujours avec un rendement élevé; bien plus, ils fonctionneront avec
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un facteur de puissance meilleur et avec u.ne moindre con-
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sommation d'énergie lorsqu'ils seront utilisé.; aux puissances moins élevées. Cala s'explique par le fait que dans les
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puissances moins élevées on évite de très grands poa.cen.ba- ges de pertes dans le fer.
Dans ce qui sait on appelera:
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Ia,rROUTîi:,Id1' hUL.I l'ensemble des s ; o nd ai t e ai% et des liaisons auxquels on applique la disposition de l'invention ,dilmOULill:;\]J.:iT '.î,'.,hilr;i:dl'9TN un enroulement quslaonqüe dans lequel ledit enroulement rfiultirlc est subdivisé. urRLUH' 1,,U-rTI21E.
un qo.iklcong,0.6 des systèmes IllOnophasés de conducteurs (tui appartiennent à une des phases de l'enroularment multiple susdit, C IRCUI T ELjUNTA 1 RR un qae 1 1 o n qàe des systèmes mono- phasés dans lesquels ledit cirait multiple est subdivisé.
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Comme il a déjà été énoncé, la présente i.,ivention est relative à la disposition suivant laquelle les enroulements sont multiples, c'est-à-dire constitués par deux ou plu-
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siears enroulements élémentaires indépendants, ayant bacon an nombre égal des phases (tous triphasés, ou tous biphasés
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ou toas monophasés, etc ) et ayant chaoun au moins d3ax bouts par phase, chaque enroulement élémentair'efyant l'allare des enrouleinonts ordinaires actuellement employés.
Les divers enroulements élémentaires sont constitués
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par des uonduc;teurs dont la section présente une forme et une aire différentes -(ou égales dans un C8::>pfJ rtiual ie r ) l'un de l'autre, et aussi an nombre de spires différents ( oa dans un cas particulier ).
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Les 60ndactcars qui appartiennent à des circuits élé- mentaires différents peuvent être logés dans les marnes encoches, ou bien dans les encoches différentes, qui peuvent présenter des formes et des dimensions variées et qui
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doivsnt é'tre distribués de 11', manièro la plus appropriée, étant donné que la distribution des condo.ct':
u.rs dans les
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encoches peut influer sensiblement sur le fonctionnement
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des msshines lorsque ces dernières fonctiomont aux piffé- 1 0 À'Ù e puissonces considérées par l'invention.
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Les différentes puissances (ou tensions) des machines
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en nee:;t0x1 sont obtenues en reliant de différentes manieras Même pendant la charge, et comme il 8('ra décrit particulièdans ce qui suit, les circuits élément.'-'ires difiérents et les uivcrs circuits multiples dont l'enrol11emont maltiple de 1 T inventi,o n est réalisé, au. moyen d T l1Il système de bornes Gxtériel.1.res, ou bien au moyen d'un controller L'l9nOCI.1.Vrô la main au autontiÇil1ement.
]/'8 ootJ.plc: ges que l'on peut réel iser 1;1 ntr) quelques
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circuits élémentaires ou entre taus les circuits élémen-
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taires (qui appartiennent ¯ tme m1ime phase) sont nu no:nbr do d0U:X:: sérié et parallèle tandis que les i'.Jourlo[:'es que l'en peat r és 1 is e entre les circuits multiples de machines tri.:rh8SésQ sont 81\Üsi au nombre de deax : étoile et t r 2 arl[;lE .
,-,'invention bien comprise- l'nide du complément de description g;;1. sait et du dessin annexé, lesquels conpicuent et dessin, qui sont relatifs à quelques exemples de réaljsstion j; r t; t 1 ga e de l'invention, ne sont donnés qu'à. si.;.ala titre d'indication.
La fiarp inciitr,, un schéma tliécriqae des circuits et des 8;lr0L1,lel:1ents 6.'o.n motcar asynchrones triph.?sé étab1i suivant l'jnvntiol1.
,la i'i;ur : ü montre an schéma pratique de controller pour 1- L, ot1pl{'e des circuits po LU' les dif-erentos paissan- (, 8S :,8 fjgtJ.l.'< 3 montre an -i sol, r. - dr- In disposition constrtictivc de l'cnroalcncnt Pour un i:iot;-mr asynchrone trirhasc 8, Çil1.ütrn pôles et 2. douze enc:ochd3;
Lil S'i,i;ar;a e .1 montra fine section S (,héml:d,irj 1.1.E' du.dit me-
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tour, (lui montra una des manières de placer, dans' le;;.) en-
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coches les spires d... l'enroulement multiple , uonstizaé par un enroulement principal ot par un enroalèsent î.1nxl1iGiL'U;
les figures 5 à 14 inclus,, , montrent g,1elCJ.ClPs sai;éJi,as théoriqaes d=:s couplages untre les circuits élémentaires et entre los enroulements élémentaires;
Les figures 15, 16 et 17 montrent des exemples de disposition effective des conducteurs actifs et des uoo.pla-
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ges frontaux pour un modèle dtenroulement multiple triphasé à quatre pôles, à une encoche par pôle-phase, saivanrla figaro 3, et respectivement dsns le cas drenrotllernent dotsble, triple et quadruple; Les figar0s 18 à 27 incluse , montrent quelques diülpos 1 t 1. o à1s des uondaot"ars dans chaîne ellùoùhe ,l;onstjtLw#C des variantes dà la disposition de la a'igure t1 .
Les figures 28, 29, 30 et 31 montrent quelques exemples des combinaisof-s dans lesquelles 1 r:Jl1r'onlJUGYlt oa les enroo.lc'rusl1ts auxiliaires p'eaVGllt prendre place sealer#3J.!t dans quelques encoches normales ou bien dans des encoches
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ptirtiualières;
La figare 32 montre un schéma de couplage des divers circuits primaires et secondaires d'an transformateur aveu
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des enroulements mal tiples établi suivant l'invention; La figaro 33 montre une face de uonstrLlire la colonne da transformateur et;
La figare 3k montre un moyen d'effectuer la l;Omh1l1.ta- tion des différentes puissances au moyen de doux controllers
Dans ce qui sait est décrite, seulement titre d'exemple, la disposition suivant les figures 1 à 4, avec un
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enroalement principal et un enroulement auxiliaire, dans son application ',-, un moteur asynchrone poar le réduire à trois puissances, mais l'on doit bien comprendre que., si
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on veut l'employer avec deux paiss'"nces seulei.iert, on en-
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ploie pont la. moindre puissance l'enroalenient principal seulement relié Èoca:
en étoile et pour la .puissance normale dos deux enroulements disposés en série et sprls cela l'ensemble relié en tr5au;la, trndis qa' pour réduire le motc-ar r. an nombre de paissanc:s su.p6ri0ur03 trois on -peut r:(;C'L1rjr s. an plus grand nombre d'-nro'jlements 1axili,ires et aux dispositions au'on décrira dans u nai suit.
Suivent les figares 1 à 4, on peat obtenir trois oon-
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plages, pour trois puissances différentes, moyennant an
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OnroalCLllÔllt triphssë principal dont les bouts sont indiqués par 1, 2, 3, 7, 8, 9, et un Groa1ennt triphasé 8axjliaire, dont les bants sont indiqués par 4,5, 6,13,15.,14, tandis qu'on a indiqué psr 10,11,12 les bouts du réseau d'llimentation triphasé. Dans le cas p8l'tiL:ulj(h' Hl#tré a. titre d'exEnpIc (figure 4) le rapport entre la soctjon du fil 6,e l'enroalement principal et de l !enrcaler.1E'nt auxiliaire est de z et le rapport entre le nombre de::; spires du prinbipal et de; l'auxiliaire est de 2,5.
J(,1 })remier ooc.p1'?[!.e, qui doit servir par exemple j'1cga!:-' uno puissanue d 48/c de la pù is i- inc normale, est obtenu en reliant en série au mo;;T::î1 dL1 Lcntro11er (figure ,l) les deux enrolements en p1:"çzn.l les e8uteurs du controllor r r.'spectiv9n8nt en face des balais dans lesquels sont inHêréc les 1:onhs 1-4, 2-5, et 3-6 en reliant entre eux en étoile les bouts 13, 15 et 14 et en reliant res:peùtivement ch'?qae bout 7, 8 et 9, aux bouts lU, 11, et 12 du réseau triphasé d'alimentation ( les de:1.;
enroulements en
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série et l'ensemble relié en triangle ),
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Le deuxième couplage, qui doit sorvir par exemple ju.sdut, 1^ Puissance da ES 67 i de la puissance normale, est obtenu en reliant entre eux les bouts 1, 2 et 3, au moyc'l1 ,La controller (figtire 2,11) en reliant ainsi un étoile 1 ' en-
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roulement principal, et en relient respeutivement chaqae
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bout 7, 8 et 9, aux bouts 10, 11 et 12 du réseau triphasé
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dyallinentation. Dans ce deuxième coaplag3 l'enroulement auxiliaire ( qui se trouve très éloigné de la partie tournante ou induit) est Gxulus, et ses bouts 6,5,4,l,14,15 restent ouverts des deux parties (seul l'enroalem,::nt prince- pal étant relié en étoile).
Le troisième couplame, qui doit servir par exemple
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jusqu' une pai,ssant.:e de 100/$ (paissance normal:, ) est 01tenu en reliant entre eux au moyen du controller (fjgnre 2,111) les deux enroaleraents dont les bouts 1-4, 2-5, et 3-6 sont insé.rés au moyen des segments du controller, et en reliant respectivement les bouts 14-9, 15.8, et 13-7 aux bouts 12,11 et 10, du réseau triphasé d'alimentation (couplage en triangle), c'est-à-dire qu'on les deux enroulements reliés en série et leur ensemble relié en triangle.
Le schéma de constructi.on que montrent la figure -3-
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et les figures 15, 16 et 17 concerne un enroaleinfnt maLti- ple de stator d'an moteur triphasé à quatre pôles , mais on
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peut comprendre que le schéma de constrautiorl poar 2,6 8, 10 etc. p61es est toujours le me'me, avec cotte seule différence quc l'on emploie respectivement, par exemple, pour 6 à 30 pôles ;a,9:,5,6,7,8,9,1U, bobines par phase. poar des ConBtrocti.Ons monophasés, biphasés ou poliphasés quelconques, les caractéristiques de construction de l'enroulement multiple sont identiques à la construction triphasée, avec la seule variation du nombre des phases ; il en est de même pour le controller.
Dans la figaro 4 les encoches16 du stator sont montrées de forme rectangulaire, à titre d'exemple; et l'enroulement principal 17 est disposé du côté du centre, tandis que l'enroulement auxiliaire 18 est disposé très loin de l'induit et séparé de l'enroulement principal par un
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isolateur 19 .
On peat passer dtune e pù is s a nce à l'aatre, même- pendant
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la charge, sans le moindre inconvénient, et le fonctionne-
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mnht du motear saivant les figaros 1 à 4:, a été troavé équivalent, ro ur ce qui concerne à la fois la menaient ion et 18 marche, à celai des n13::1lears motears asynchrones actut:111:1i1t dans le conunerce.
I,8. a veir'ar de puissance' plus petites, par rapport 1;, celles de ple-'ne charge, peul, @'tre variée à 1'< ide d'un calcul très simple, en changeant conv811i.:blement le nombre de spires de l'eurcalement principal relativement aux f<uxÍ- 1=a;re,s, cie m811ière 9 Chf1l1('sr de rapport entre 1 ' un des
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circuits et los autres.
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Avec Ul1 disposition identique e. 1s disposition de la figare 4 poar spires placées dans les encoihes de paQue de tôles, on peat aussi construire des enroaleluents % (;(>1)1'011-18, et en général tout autre 'enroule::irnt, avec le m3m résnlt'3t en ce gui concerne les plliss8ne,.s s qu'on veut
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donner :au moteur .
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un a dejs dit guo qaelqaes-ans ou tous les circuits éléhtentairea ( qr appartiennent 8. une même Dhflse) peuvent 2tra <'éuni 5 en série ou en parallcle, tandis qo.-.. les scxx cjrcajts maltiples de machines triphasés peuvent #tre reliés en étoile oa en tri,sngl<.. , Il vs de sai que l'on doit donc considérer comme comprises dans l'invention (parer qttta 11:=s donnent too.tes la m8me résultat avec le mÔme disposition d.T.llCOt1.Leli1ent unitiple), toutos les dispesiLl.cY. réalisables dans 108 susdits buts, y c:
oatpris celles dans lesquelles 17;# couplages en étoile et en triangle 8D.D3istent dans la Ms': insertion de puissance (au de tension) sur des circuits élémentaires distincts. D'ns les schémas des figures 5 à 14, on s représsntÓ quelques exemples de la série des couplages entre des oircaita élémentaires et entre les
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enroulements élémentaires. On a déjà réalisé Pratiquement et mis en fonctionnement des moteurs asynchrones reconstraits conformément aux schémas des figures 5,6,7,8,9,10 et
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14 parmi lesquels il en est à'ine grande siiitlicitê constractive à la fois pour l'enroulement et pour le (;controller toat en donnant plusieurs combinaisons de pussiance (ou tens ions ) .
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Dans lesdits schémas on a représenté, pour cRsqu.e ph8se, le circuit principal à gauche et les ciréuits 8u.xilif:i- res à droite,
La figure 5 montre un schéma à. deux enroulements (principal et auxiliaire) suivant les fibres 1 et combina-
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bles pour quatre puissances idiqnêes par (la, 3 , et 4 a tandis que la figure 9 représente le même schéma, mais avec un rapport différent, pour trois paissances, indiguées
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par (Ia 2. 3a, ) . La figure 6 montre un schéma à, trois enroulements (un @
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principal et deux a aliaires ), combinables pour six puis- 5 sances, indiquées par (le, 3, 3 , a 4, et 6a).
L es figures 7.et 8 montrent deux schémas différents à quatre enroulements (un principal et trois auxiliaires )
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tous les deux pour quatre paissances (la, 2 3', J 48) rnais susceptible de fonctionner jusqu'à huit puissances avec lesdits quatre enroulements.
La figure 10 montre également un schéma à trois enroa- lements élémentaires (un principal et deux auxiliaires)
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pour quatre paissances ( 7.a', 2a, 3, 4 a).
La figure 11 est un schéma à deux enroulements élémentaires (un principal et un auxiliaire) combinés pour trois paissances (le, 2aet sa).
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La figaro 12 montre/an schéma à trois enroulements élémentairas, Ocmbi4ês pour cinq puissances ( la, 2e,sa, a, 58) .
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La fiQr0 13 montra an schéma 8 trois enroulements éléffi3ntnires, combinés pour huit PUiSSDi1C0 s (la, 2, 3 4a, 5, 6, 7, B ) et enfin -La figaro l'i montre un schéma trois) enroulements ëlëmontsires (an principal et deux auxiliaires) combinés pour quatre puissances (1, 2, 3, 4:). Tous les ;3c:hérnas réalisables evoc la même disposition sont bien entenda compris drillS la présente invention.
L'enroulement élémentaire principal 1) en général, un nombre de spires plus grand que olai des En.roulements é7.émentûires auxiliaires, excepté les cas daiis lesquels, comme dans les schémas des figures 11 et 12 les groupes de circl1il;s' 6161!1(,ntires sont destinés tre reliés en parallèle dans ÍJ Ll,elgl1ea-uns des couplages. Les C ol1rÜages entre les différents circuits élémentaires de chaque phfse peuvent cotre :rerrnQ,.11611''cS 1 Oll. bien ils peavent étroY intel'roI.1ras par des ccntacts propres du controller ou d'autres dispositifs qai chul1 nt 1:- JJlm0 résnltat.
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Le type d'enroulement réalisable pour les divers
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uirunits })0Ut %tra l'un gaelcongae des types employas octl10 llemA :lt dans les machines s . courant alternatif, c'est -s.-dire en écheveau, ondulé ( ou en barre) avec ses üous-aspéecs en hélice, ou oreilsé en tuile (en couroniie), h an groupe d'échGv\'8UX par couple de pales ou groupe d'écheveaux par p6le etc. L'invention embrasse, nr..:tl1rellernant, los machines ayant an nombre de p6les quelconque et un type d'enrctilement qaelconqo.e destiné à être IODé dans an nombre ÍÍ8lcon'lD.e d'encoches psr 1'61e et par phase.
Cn obtient la vsriatiou de puissnnuc par l'insertion saccossive des enroulements auxiliaires avec l'onroaloment pr1.1cÍl)al , pnr des systèmes de liaison Variés (en série en ;rsr.;llèle , en étoles, en triangles) de lanière à varier le nombre de spires de chaque phase Ou la tension appliquée
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à ladite phase (ou tous les daux en même temps).
Par exemple, dans les moteurs asynchrones, lorsque la puissance mécanique demandée auxdits moteurs est infé-
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rieur? â la puissance maxirnuin, en effectuant les diverses insertions de puissance réduite, l'induction dans le fer p,iminL:le graanellenient, et nvec l'induction di.ointient énormérnant les coefficients de dispersion du flux magnétiQue. Cela comporte l'avantage de la grande rédaction du déphasa- ge entre la tension appliquée et le courant absorbé par le moteur-.
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En même temps les pertes magnétiques s 11 iin in ùe nt en proportion de la puissance de l'inducti,on, et à coupla moteur égal,les, pertes électriques dans les enroulements indauteurs diminuant à causa da courant magnétisant èi.iIJlÜ1L:lé, ce qui produit une augmentation oonsidérbb e dans le ren- dement du moteur. la figure 15 est relative à un type d'enroulement
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'diable (on a indiqué avec des traits forts l'cnroalement principal et )avec des traits minces les enroulements auxilia iras j .
La figure 16 est relative à uu type d'ent'oL:lleInon-G triple ( un enroulement principal et deux enro-lements auxiliaires ).
La figure 17 est relative à un type d'enroulement
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quadrupla (un enroulement principal et trois 6nroL:lleLnts auxiliaires ).
Dans lesdites figures on a indiqué par des traits
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interrompus les eoaplarles en série entre les différentes circuits, Puisque ces couplages peuvent être ou non conser- vés dans les types représentés, comme il a été expliqué
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en se référant aux schémas des figures 5 à 1 . . -lenroc,leniant montré a titre.d'exemple est an enroulement en éche- ondulé$ mais, comme il a déjà été dit, l'invention
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concerne les enroa.lemGÚ1J8 de quelque forme que ce soit.
Dans les :Cis,,,ares 18 Eu 27 on a représenté ruaelques-unes cl.::,'s dispositions que l'on? eut employer lorsque les 6111"01)lenonts f1lJ.x:iljÜres (indiqaés par b) sont logés également
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dans toiles les encoches pour l'enroulement principal (in-
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par a ) . tinvent9.on embrasas cepondsnt toutes les
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autres dispositions que l'on peut obtenir d'une manière
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clu lc; on.n ue en Ch:3l1g'.:'Dnt la position ml1to.Glla des s condac-
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tours dans les mêmes encoches.
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Les figures 28, 29, 30 et 31 montrent qutlqaes exorlples dans lesquels l'anroalement auxiliaire ou les enrouler.lr-.nts saxiliaires peuvent être logés s e ale iù;; iit dans quel- ÇtL1e; encoches normales, ou hisn dans des encoches partiuu-
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lières.
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La figure 8 montre un exemple à quatre pales, à deux encoches poar pôle-phnse, dans lequel l'enroalorjent audiliairs eat loge llsnn une partie sealenient d'âne des deux 811.00(;1;,88 SJ.. sdEGS. j/, figl1re 29 représente un type semblable aa précèdent dans lequel , cependant les euroo-loments auxiliaires soit ],cjjés des encoches particulières aß-nt des cinpnSiOllé] ciiiiér ntos des e.lcocl1es norimies.
J figure aG représente an type a quatre pales à trois oncochos par polo-phase; les enroulements auxiliaires sont 7¯G'C;, Cl''t1:; L1<1.l' 'j7îrt7.8 SGLÜ01:1C'11t d'âne dos trcis e n e o c 1; a s . li ii.g.lre SI représente I1n type de moteur semblable Id} i:::3 avec üer encoches particulières pOl1.r les enroaleuents q 11.); il j 8 ir e 8 .
Dans toutes les figl1res on dessiné per des hachures fortes les enroulements pril1cip±"a.: a et par des hDChl1res mil1l:os les enroulements auxiliaires b .
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Par exemple, la disposition constructive suivant l'in-
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vention, appliquée aux trsnsformatel1r'S .statiq,118S, donne
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un résultat avantageux semblable à celui des autres machi-
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nes êlectrigaes à courant; alternatif. Qn sait qu'un trans- .formateur qui travaille à charge peu élevée, niaintient inaltérée les pertes magnétiquos due$ au courant magnétisant , vide et les pertes électriques d;es 4:. ce uoarént. presque toujours dans la pratique, les transformateurs tra-
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vaillent à une charge très variable;
par oxemhlj , très -ouvent, les grands transformateurs (élévatéurs ou réclu(;t0H'8 de tension) employés pour donner à la fois de l'énergi.e pour machines et pour l'éclairage, restent en fonctionnement pendant une grande partie de leur service, avec la charge d'énergie pour l'éclairage seulement, ou bien avec une charge de peu de machines seulement , qui représenta une fraction négligeable de leur puissance.
On constate à ce sujet une dispersi.on d'énergie consi.- dérabla dans le transformateur et dans le réseau d'alimen- tati.on auquel le primaire est relié, la dispersion dans le transformateur dérivant de la valoir relativement peu élevée du rendement à charge réduite, et la dispersion dans le réseau, dérivant da courant oisif absorbé considérable.
Avec une disposition analogue à celle déjà décrite
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pour enroulement de machines tramantes, on obtient dans les transformateurs le même avantage, c'est-à-dire celai de produire, aveu la diminution de la puissance débitée par le secondaire, une variation du courant réactif do magnétisation et, par conséquent, une grande augmentation du..
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facteur de puissance à, charge pea élevée et une aagwenta- tion du rendement.
Ledit effet peut être obtenu, en diminuant la saturation du fer par la variation convenable du nombre des spi-
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res nais en opérant, contreirement a ce que l'on fait dans les mauhines tournantes, à la fois sur les deux enroulements primaire et secondaire, tout en laissant naturellement inaltéré le rapport de transformation.
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La figure 32 montre un schéma de liaison des divers
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circuits primaires et s'condsiros d'un transformateur triphase s. quatre puissances, indiquées par a, 3, 3a, 4a) susceptible de fonctionner s. huit puissance en reliant on étoile les circuits multiples pour les puissances
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(1 , 2 , 5a et en triangle les circuits multiples pour les puissances(5,6,7,8.) . Dans la même figure 32 on a indiqué par des traits minces l'enroulement primaire et par des traits forts l'enroalement secondaire.
Le cuivre des enroulements peut aussi être utilisé entièrement dans toutes les puissances, en reliant, d'une manière semblable à celle représentée dans les schémas do la
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figure Il les circ;uits élémentaires en série ou en parallèle, et les circaits multiples en étoile et en triangle, ou bien on d'autres combil1i3isons semblables. On doit égale- ment comprendre que l'invention embrasse l'utilisation, dans les transformateurs, de tous les schémas do liaison
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ou ecaplage représentés dans les fàeures 5 s 14, ainsi que des schémas 911a1oguGs réalisant 1s disposition constractiVe as .17.Y1vG'i1t1011.
La COI1Jl11D.tntion des différentes puissances pe>at être do 1hxtéri.ear du système des bornes au moyen de p18getteu, ou bien elle peut être effectuée au moyen do deux contrcllers manoeuvrés sirnultanénrnt, opérant sépsré- sur les deux circuits, ainsi qu'on l'a représenté, par
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exemple dans la figure 3 par el et 2 .
La figure J3 montre quelques détails constructifs d'un exemple de lu disposition de l'invention appliquée e des s tr ans fo rU8t e ars .
Dans cette figure on a représenté la section transversale d'une colonne du transformateur. Tous les circuits élémentaires, principaux et auxiliaires, traversent séparé- ment toute la colonne du haut en bas.
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L es lettres al et b2 ind.qaentles oirc:uits primaires, respectivement principal et auxiliaire, tandis que les lettres a2 et b2 indiquant les circuits secondaires, respectivement principal et auxiliaire, c indique le tata iso-
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lateur qai sépare les uircaits secondaires des ciruuits primaires, et d indique les diaphragmes isolateurs parmi les divers circuits principaux et parmi les divers cir- caits auxiliaires.
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La constraùtion montrée par la figure 33 peat changer à volonté c'est-à-dire que le cii%1=ait multiple primaire peut être disposé intériearem0nt ou extérieurement aa circuit multiple secondaire, et les circuits élémen8i1'es peuvent ttre auss disposés intér iea1'ement au circuit prin- cipal respectif.
REVENDICATIONS
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1. arect9onnemonts apportés aux machines électriques à courant alternatif, caractérisés en ce que lesdites machines soit pourvues d'un enroulement multiple, composé
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d'enroulements élénentaires unitaires ayant chouan an non- bre de phases égal et ayant chacun au moins deux bouts par phase ces @outs étant reliés entre eux et avec les bouts du réseau d'alimentation de manières différentes etcorrespondantes à le puissance (ou tension) qu'on veut donner à la machine.
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2. xerfect10nuements suivant la revendication 1, caractérisés en ce que chf1C;tae enroulement élémentaire suit l'allure des enroulements ordinaires aituellement eriiployës.
3. Perfectionnements suivant la rovendiustion 1, caractérisés en ce que les divers enroulements élémen"Gsjres sont disposés de telle manière que, en les reliant diversement entre eux et avec le réseau d'alimentation, par exemple, en les reliant suivant les manières montrées par les figares 5 à 14 des dessins annexés, on produise une variation de la saturation da fer de l'induit proportion-
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nellet,8nt anx-puissances ( ou tensions) a débiter , et on obtient les différentes puissances (ou tensions) par effet de la variation de la force électromotrice des machines
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par rapport a la tansion nominale da réseau.
4. }?Grfectionrements ;3o.1vant la revendication 1, caractérisés on ce que les divers enroulements élémentaires sont ioiistitués nar des conducteurs dont la section a une forme et une aire différente ( ou dans un cas partiuu.1ier) 1To.n do 1T!]o.tre, et qui ont aussi un n#lbre de spires différent (ou égal dans au cas particulier).
5. 2erfectionnewents suivant la revendication 1) caiactérisés en ce ci.e les conducteurs qui appartienne ',t p d-s circuits élémentaires divers sont logés dans les raêmos encoches, par exemple comme on l'a montré dans les figures 18 à 27 desdessins annexés.
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6. perfectionnements suivent la revendication 1, c,,irp-C térisé,5 <an ue gae les condaute-urs qui 8pPl:1rtie.!1l1-:nt h des circuits élémentaires différents sont logés dans des enco-
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chefs diverses (loi peuvent avoir des formes et des dimensions différentes, ces conducteurs étant distribués convenable- mont dans lesdites encoches, par exemple comme on l'a montré dans les figures '28 à 31 des dessins annexés.
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7. J'i?r fa et iO:1..
IDents!Su.ivant la revendication 1, carac- térisés en ce que les divers circuits élémentaires sont reliés entre : ux en sério ou en parallèle, et les divers
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circ,uits multiples, dont lTenroulement multiple est constitué, sont reliés entre eux, dans le 1 ua de m''chines triphasécs, en étoile ou en triangle, en obtenant ainsi1:avec les liaisons ou couplases différents des puissances (ou ten- sions ) différartes de la machine.
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8 .
Perfectionnements sui.vant 1 revendi0üt.:0l1 1, ca- ractérisés en ce que les liaisons ou couplages différents snnt réslisés aa moyen d'un système de bornes extérieures,
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ou bien et mieux, au moyen d'un controller manoeuvré la main ou automatiquement, le;quelle manoeuvre permet donc de passer, même pendant la charge, d'une puissance (ou tension) de la machine à une autre demandée à un instant donné.
9. Perfectionnements suivant la revendicationl, caractérisés en ce que dans l'application à un transformateur sta - tiqua, l'enroulement primaire et l'enroulement secondaire sont à la fois constitués comme des enroulements maltiples suivant les revendications 1, et suivant', composés donc d'enroulements élémentaires, et que l'on opère en même temps sur les deux enroulements, le principal et le secondai- re, en laissant inaltéré le rapport de transformation, pour changer les liaisons ou couplages entre leurs circaits élé- mentaires et multiples, et pour obtenir ainsi une variation dans la saturation de fer, et par conséquent, un nombre de puissances différentes.
10. Perfectionnements suivant la revendication 9, ca- ractérisés en ce que les liaisons ou couplages différents entre les circuits élémentaires et multiples des enroulements multiples primaire et secondaire du transformateur pour la commutation des diverses puissances, sont réalisés au moyen de deax controllers à manoeuvre simultanée, qui opèrent séparément sur les deux enroulements primaire et se co nda ire .
Il. ;perfectionnements suivant les revendications 9 et 10, caractérisés en ce que tous les cirai ils élémentaires principaux et auxiliaires traversent toate la colonne da transformatour du haut en bas, et ces circuits sont isolés convenablement entre aux et part les cireuits secondaires des primaires.