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"PERFECTIONNEMENTS A LA COMMANDE DES MOTEURS éLECTRIQUES"
L'invention concerne les moteurs électriques et plus particulièrement la commande de la vitesse de ces moteurs. Elle a d'abord pour but la réalisation d'un dispositif de commande simple et très peu coûteux.
Une application particulièrement importante de la présente invention est la commande aes moteurs ser- vant à actionner les ventilateurs dans le cas où l'on désire faire varier la vitesse de ceux-ci sans leur faire subir de modifications.
L'invention a également pour but la réalisation @
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d'un moteur à courant alternatif et à cage d'écureuil comprenant une impédance variable reliée au circuit primaire du moteur, de telle manière que l'intensité de champ du dit moteur puisse être modifiée par la, va- riaiton de l'impédance primaire.
Un autre but de l'invention est la suppres- sion des systèmes de commande très compliqués employés jusqu'à présent dans les moteurs et en particulier dans les moteurs de ventilateurs,ainsi que l'élimination des mécanismes ordinairement en usage sur les ventilateurs pour faire varier la position de l'organe de ventilation ou celle des pales du ventilateur en vue de modifier l'écoulement de l'air sans diminuer la vitesse de l'ap- pareil.
Grâce à la présente invention, ces deux solu- tiens deviennent inutiles et on prévoit simplement un ventilateur non réglable, an moteur à vitesse variable et un appareil de commande très simple et bon marché.
L'invention est applicable aux moteurs diphasés, à trois fils et à cage d'écureuil.
La description qui va suivre, en regard du des- sin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La Fig. 1 est un schéma d'installation élac- trique d'un moteur à cage d'écureuil à enroulement en triangle à trois fils et pourvu d'un commutateur de court circuitage et d'un dispositif servant à faire va- rier l'impédance.
La Fig. 2 est un schéma d'installation électri- que d'un moteur triphasé à cage d'écureuil et à vitesse variable, conforme à l'invention.
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La Fig. 3 est un schéma semblable montrant le moteur à cage d'écureuil triphasé à vitesse variable avec le commutateur de court-circuitage en position.
La Fig. 4 montre un moteur à cage d'écureuil diphasé, à trois fils et à vitesse variable, conforme à l'invention.
La Fig. 5 représente schématiquement un moteur de ventilateur et la commande conforme à l'invention, le logement du ventilateur étant coupé.
La Fig. 6 est une élévation d'un mode d'exécu- tion du dispositif servant à faire varier l'impédance et qui comporte des noyaux susceptibles d'effectuer un mouvement alternatif.
La Fig. 7 en est une coupe par la ligne 7-7 de la Fig. 6.
La Fig. 8 en est un plan.
La Fig. 9 est une vue en plan par dessus, d'un type d'appareil à noyau rotatif servant à faire varier l'impédance.
La Fig. 10 est une coupe, par la ligne 10-la de la Fig. 9.
La Fig. 11 représente un détail, en coupe à tra- vers le rotor, et montre l'enroulement de la cage d' écu- reuil dans lequel les barres du rotor sont étroites et en- foncées beaucoup plus profondément qae celles des enrou- lements des moteurs à cage d'écureuil ordinaires.
La Fig. 12 est un schéma de montage montrant l'application de l'invention à la commande de la vitesse d'un moteur d'induction triphasé à cage d'écureuil au moyen d'un dispositif triphasé permettant de faire varier l'im- pédance.
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La Fig. 13 est du .schéma de montage montra.nt l'application de l'invention à un commutateur de court- circaitage à fonctionnement indépendant et à la com- mande d'un moteur d'induction diphasé à cage d'écureuil et comportant un appareil à impédance variable appliqué à un système diphasé à trois fils.
La Fig. 14 est une vue similaire montrant l'application de l'invention à un système à quatre fils diphasé.
Ainsi que le montrent les dessins en détail, les con-
1 2 3 ducteurs L , L et L sont connectés aux enroulements de champ 4, 5 et 6 du moteur. A ces enroulements sent connectés respectivement les fils 7,8 et 9 qui aboutis- sent aux bornes 10, 11 et 12. En dérivation sur ce cir- cuit primaire au moteur, de manière que l'intensité de champ de celui-ci puisse être modifiée en faisant varier l'impédance primaire, est monté un dispositif appro- prié dont les enroulements 12, 13 et 14 sont connectés par des conducteurs 15, 16 et 17 respectivement aux fils 7 , 8 et 9. Le noyau 18 indique l'impédance primaire va- riable.
Afin de mettre les enroulements du dispositif à impédance variable hors du circuit des enroulements 4,5 et 6, on dispose un commutateur de court-circuitage 19 qui peut être fermé sur les contacts 10, 11 et 12 des conducteurs 7, 8 et 9. On notera que ces conducteurs 7, 8 et 9 sont connectés en 20, 21 et 22 au centre du groupe des enroulements.
La Fig. 2 montre une variante d'application de l'invention dans le cas d'un moteur à cage d'écureuil triphasé à vitesse variable, l'impédance primaire étant représentée dans sa position hors circuit par les lignes
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ponctuess.Dans cet exempte, les enrobements au moteur sont reliés comme d'ordinaire, bout à bout et les con- ducteurs 7, 8 et 9 sont connectés suivant un décalage convenable, à intervalles, tandis que les enroulements 12, 13 et 14 sont montés en série avec les conducteurs 1 2 3 7,8 et 9 et les conducteurs L ,L , L .
A la Fig. 3, on montre l'application de l'inven- tion à un moteur à cage d'écureuil triphasé à vitesse variable où la disposition des éléments, qui ont été mu- nis des mêmes chiffres de référence, se retrouvera aisé- ment .
La Fig. 4 représente un moteur à cage d'écureuil diphasé et à trois fils, à vitesse variable comportant les enroulements ¯la et 5b et le même système de trois conducteurs L1. L2 et L3
Le conducteur L3 est connecté aux extrémités libres des conducteurs 7a et 8a qui peuvent être court- circuités par l'intermédiaire des conducteurs 7b et 7 et du commutateur 19. Un appareilla deux branches permet- tant de faire varier l'impédance est inséré dans les enroulements 12 et 13 dont les extrémités libres sont reliées au conducteur L3.
En se référant aux appareils à impédance varia- ble dont la construction est particulière, on notera que dans le mode d'exécution des Figs. 6, 7 et 8, la base 23 est traversée par des boulons 24 servant à supporter les douilles 25 sur lesquelles sont montés les enroulements 12, 13 et 14.
Les noyaux 13, en nombre approprié, sont maintenus en position réglable, par la tête 26 vissée sur la broche 27 formant support et commandés par la rotation de celle-ci. /
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Si l'on désire employer la forcie d'appareil a, impédance variable que montrent les Figs. 9 et 10 , les ar- :/..ture.3 mobiles 18 dont trois soin représentées a là 1; ig. 9 , août montées sar une broche rotative 29 cornr:,n.ée par un volant à main 50, tandis que lea booines oompor- tenb un noyau, fixe 31, ces bobines étant disposées entre le. rotativeb mobiles 18. Le ioécaniime support-
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tant les différentes parties n'est pas représenté pour
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p]u3 de C,1a. ' G , : .2" ce détail ne dépend pas .de l'art de
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l'ingénieur ou ne concerne pas l'invention.
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Dans le '.30 de d'exécution de la I?ig. 3 , l'appa- reil 1;>:pééxe,;i=# variable 52 e;3t connecté au moteur, dé- signé 1=xi=1o son ensemble par S5; la t"a,3e du ventU auteur b7 eat indiquée en 24, avec l'admission 35 et la. partie 06. Si l'en fait varier la vitesse da JelMllla=Û.zr erl celle Li moteur clai. est relit as vcntila.teur, pa,r .me siMple manoeuvre de 1'#-.;Jpireil à impédance variable, a,le d'ail- variable est four- nie a=:,nz :jù' il y ait régler le ventilâtes contenu .i##ni la cage. On élimine ainsi tous le accessoires mé'- a #:...i 1. ,, -s ;s j ri 4 a ' à présent e:nployé3 pour Modifier le mon- :,i#,, .1.". ventilateur et fournir un courant d'air variable, ,n c .
e z <5 1 1 ; .+ qai ne '10.1'f >pr, 3e.ulcenb dispendieux:, <,vi 1 sujebs a l'usure, nccessitant des â t'E?1clGf3 fréquenta et fripant bc'T.ucoup de bruit en raison ie la grande vitesse i # g .as 1 1 o 1 c i i- 1 é c ;. tournent. D'un -.at... r <- à ±é , en é 1 1 - mine e systèmes 'ie co'.ianae électriques compliqués, 'ks les dispositifs de résistance de vi- tesse et autres iaoyens similaires employés jusqu'à pré- sent pjur faire varier Iq/vitesae du Moteur et on évite ainsi les typea de commande qui, diiiirruenb le v'llCi.a1lv du
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moteur. Avec lagencement conforme, à 1 invention, le moteur conserve un rendement constant.
Dans lemode d'exécution de la Fig. 11, les barres 37 du rotor sont étroites et enfoncées plus pro- fondément que dans les enroulements à cage d'écureuil ordinaires afin d'utiliser complètement les pertes par courant de Foucault dans les' barres de l'appareil à impédance variable, aux faibles vitesses. Les enroule- ments 38 au rotor sont soudée de manière appropriée leurs extrémités.
. A la Fig. 12, les conducteurs L1, L2, L3 sont connectés respectivement aux enroulements de champ 4, 6 et 5.
La bobine L4 est connectée par le fil 15 à l'enroulement 12 de l'appareil à impédance variable et cet enroulement est, à son tour, connecté par le fil 12a au conducteur L3 avec un commutateur 39 decourt-circuit individuel, en aérivation sur les conducteurs 15 et 12a pour mettre hors circuit individuellement la bobine 12.
Le conducteur L2 est connecté à la bobine 6 de l'enroulement de champ et de là par le fil 9 à la bobine 14 qui, à son tour, est connectée par le fil 14a au condu cteur L1. un commutateur individuel 40 court-cir cuitant la bobine 14 pour la, mettre hors de fonctionnement quand il est fermé, ce commutateur étant disposé entre les conducteurs 9 et 14a
Le conducteur L3 est connecté à la bobine d'en- roulement de champ 5 qui, à son tour, est connectée à la bobine de stator 13, dontt l'extrémité libre est reliée par le fil 13a au conducteur L2, un commutateur individuel de court-circuit 41 étant disposé entre les conducteurs 16 et 13a
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On peut ainsi effectuer me <coi:
anan<1e beaucoup plus vcisP 4n se servant des C0ifiliflll#a'leiJ,1<1 dp court- c 1 r .1 ia:Lfr e 1 ::1 <S.<5 p 1 #idant x .
Le iuode d'exécution de la ''L. 1. qui montre .:'i #i±1;di: de nio leur d'indueoion aip'.:3é à Cc'C ï3.' ;"C'a'C L711 utilisant le système à trois fils, emporte deux bobines d'induction avec un oomnutateur indépendant pour 1 con- t'"3le de chaque bobine. par t:dc:l!'ti7û, le conducteur L est comiectë à ' ï).t"a;.?lc;;)leil vL0 champ 4 '-lui est relié ü, 1.''1'OUlCït2eÏl: p,=..i 1>>, ï;al.neLtlo.. , 4. que 2 1 est relié pour le fil 4b l'enroaleifient 44 pj'-is çù la bobine a'inajotion45; celle-ci est. connectée par le fil 46 à '!,D co i r d'indaction47 qu i à son tour, est connectée l'enroulement 6 par le fil, 48. Des ur3 d!xi;e en c o a.r.t- c 1 r m =- 1 ± 49 et 60 sont disposes ?.r placer inde- iJüt'l'i:<,ul!1P1: hors circuit les bobines d'indj.otion 45 et 47. ï;-i;i d.#;xr bobines sont reliées 7 Co:1'aCe;t a? au moyen eu. fil 46.
La .'t 1,.J> 14 contre un moteur d'induction 'LJ',f3 a zù..:j;; d'écureuil avec ,les CO'i:llMa'c3, ûF.vl1"û de 'Aise on court- circuit indépendanta permettant de placer ho 1 circuit 1;J<=>lé::.;eic± ou âl;t't;,11'w3,n8i(1W2 1.C3 bobines d'induction et qui comporte un systèMe a quatre fils.
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Cette disposition est une, va/riante de celle
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de la ti. 13, on ce que chaque bobine est connectée de ;,;#nil#.?e indépendante aux conducteurs L2 et L4, au lieu de 1 toutes deu-x au conducteur L 2 C0;>",1;3 a. la Fig. 15.
Le syatèïne est ëbabli pour une infinité de vites-
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ses du ventilateur, tandis que les moteurs d'induction
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ordinaire, a collecteurs, ne donnent qu'un nombre de
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vitesses égal à celui des pointes de contact sur le controller. La puissance totale dépensée varie de la même manière que la vitesse du ventilateur car l'appa- reil à impédance variable n'en console lui-même qu'une quantité négligeable. La commande n'a lieu qu'avec une faible élévation de température, car il n'y a qu'une faible quantité de chaleur à dissiper, et en conséquence le dispositif de commande nécessite moins d'espace que
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la commande ordinaire à résistance.
Cov.rne la construc- tion est moins compliquée et moins chère, elle nécessite moins d'attention et d'entretien.
Il va de soi que des modifications de détail peuvent être apportées au dispositif qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention.