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Moteur à courant continu à vitesse réglable.
L'invention est relative à un moteur à courant continu. dont la vitesse de rotation peut être réglée dans de larges limites tandis que sa puissance est constante ou à peu près constante pour chaque vitesse de rotation. Etant donné que, jusqu'à présent, on ne connaissait pas de moteurs de ce genre, il fallait nécessairement interposer entre le moteur d'entraînement et l'arbre oonduit un changement de vitesse d'un type quelconque, si la vitesse de rotation de l'arbre conduit devait être réglée dans de larges limites.
Grâce à ce nouveau moteur, l'emploi de transmissions intermédiaires coûteuses devient superflu, ce qui constitue l'avantage essentiel de l'invention. Le réglage de ce nouveau moteur est possible normalement pour un rapport de 1:8 et, dans des cas spéciaux, dans un rapport 1:12.
La grande capacité de réglage est obtenue suivant l'invention au moyen d'un balai auxiliaire, relié éleotri-
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quement à une résistance intercalée dans le circuit, ce balai étant adjoint à chacune des paires de balais de collecteurs existantes. Au lieu d'un seul balai auxiliaire, on disposera par conséquent, dans le cas d'un moteur à qnatre balais de collecteurs par exemple, deux balais auxiliaires. Le balai auxiliaire est dans tous les cas espacé d'un angle d'environ 55 par rapport au balai positif, sur le collecteur.
La ré- sistanoe montée en avant du balai auxiliaire et auquel elle est reliée, est constituée, suivant l'invention, par une résistance fixe, o'est-à-dire une résistance constante ou par une résistance fixe et une résistance réglable. Dans le pre- mier cas, deux genres de montages sont possibles, à savoir : la résistance constante est mise en circuit entre le balai auxiliaire et le balai positif uniquement pendant le réglage de l'induit connu en soi, ou bien cette résistance constante est mise en circuit de la même façon pendant le réglage de l'induit et le réglage du champ, connu en soi.
Dans le second cas (combinaison d'une résistance fixe et d'une résistance réglable), deux montages sont encore possibles, à savoir : la partie réglable de la résistance peut ou bien être mise en circuit, ou bien être mise hors circuit pour une mise hors-circuit progressive de la résistance habituelle montée avant l'induit.
L'invention englobe donc, à titre d'exemples de réalisation, six montages différents :
1 ) la résistance constante n'est mise en circuit que pendant le réglage de l'induit ;
2 ) une résistance additionnelle réglable, montée en série avec la résistance constante, est mise en circuit pour une mise hors circuit progressive de la résistance montée avant l'induit, ou bien
3 ) cette résistance réglable est, dans les mêmes condi- tions, mise hors circuit;
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4 ) la résistance constante est mise en circuit pendant le réglage de l'induit et du champ;
5 ) une résistance additionnelle réglable, montée en série avec la résistance constante, est Dise en circuit pour Une mise hors circuit progressive de la résistance montée avant l'induit, ou bien
6 ) cette.résistance réglable, dans les mêmes conditiom est mise hors circuit. pour obtenir la oonstanoe de la puissance du moteur pour les différentes vitesses de rotation, l'invention com- porte, outre les caractéristiques sus-mentionnées, une série d'autres caractéristiques déjà oonnues en soi, à savoir : un allongement des masses magnétiques, aussi bien dans le rotor que dans le stator, dans le sens axial, d'environ 30% par rapport aux longueurs habituelles employées jusqu'à présent dans des moteurs de même vitesse et de même puissance ;
un nombre aussi élevé que possible de lames de collecteurs ; un intervalle aussi réduit que possible entre le rotor et le stator ( ce qu'on obtient en rectifiant les surfaces des tôles magnétiques qui limitent cet intervalle ); l'emploi pour les enroulements de fil émaillé, de qualité supérieure; et, d'une façon générale, l'emploi de matières premières d'excellente qualité et un usinage des plus précis.
Aux figures 1 à 6 du dessin annexé, on a représenté six montages différents, à titre d'exemples d'exécution de l'invention. La représentation est schématique et montre l'invention appliquée 4 un moteur à courant continu à deux pôles, représenté schématiquement à la figure 1. Aux figures 2 à 6, on n'a représenté que le démarreur ou résistance de réglage, aveo ses bornes, et il y a lieu de noter que, dans chaque cas, les conduoteurs extérieurs, en avant des bornes du démarreur, allant au réseau et au moteur sont, xxxx xxxxxx -
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xxx, exactement les mêmes qu'à la figure 1. La figure 7 est une coupe suivant la ligne A B de la figure 1, et représente le contacteur du démarreur.
Sur le collecteur a du moteur (figure 1) sont montés les balais habituels + b et -b et, en outre, un balai auxi- liaire c, relié par un conducteur 1 à la borne E du démar- reur. Ce balai auxiliaire ,± est espacé d'un angle #, égal à environ 55 , du balai positif + b. Tandis que le 'balai positif + b est relié à la borne R du démarreur par un conduc- teur 2, le balai négatif -b est relié par un conducteur 3,4 à la borne négative de la ligne. Les inducteurs ou enroule- ments de champ! sont reliés d'une part par le conducteur 4 à. la borne négative de la ligne et, d'autre part à la bornp M du démarreur par le conducteur 5. La borne L du démarreur est reliée par le conducteur.6 à la borne positive de la li- gne.
La disposition ci-dessus décrite reste la même pour les divers exemples de réalisation de l'invention.
Le démarreur comporte, de façon connue en soi, une ré- sistanae d., montée en avant de l'induit, et une résistance! montée en avant des inducteurs, les secteurs conducteurs cors respondant b, et!' étant reliés aux bornes R et M par les conducteurs 7 et 8, représentés en pointillé. L'anneau con- ducteur central g est relié par le conducteur 9 à la borne L. Cette disposition reste essentiellement la mena dans les différents modes d'exécution, seule la grandeur des résistan- ces d et f étant variable suivant les différents montages.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, une résis- tance fixe, c'est-à-dire une résistance de valeur constante h est reliée à la borne H et, par un conducteur 10, à un secteur conducteur i, Un autre secteur conducteur k, disposé près du secteur i, est relié par le oonducteur 11 à la borne R, Sur les secteurs conducteurs sus-indiqués ou les plots
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qui peuvent leur être substitués, peut se déplacer le con- tacteur m représenté à la figure 7, lequel est commandé de façon oonnue par un volant n.
Grâce au contacteur m, on éta- blit une connection entre l'anneau central et les deux secteurs conducteurs b', f' ou les plots des résistances b et f. Sur un bras m' du contaoteur est monté un ressort de contact 2 par l'intermédiaire d'une plaquette isolante o, ce ressort de contact reliant électriquement les âeux sec- teurs conducteurs i et k.
Si le moteur est mis en circuit, le contacteur m est dans la position I; le champ est eomplètement excité et toute la résistance d est mise en circuit entre les balais +b et -b, De plus, grâce à la liaison établie entre les secteurs i et k par le ressort de contact p, la résistance constante h est intercalée entre le balai auxiliaire c et le balai positif + b. Dans cette position r, le moteur tour- ne par exemple à une vitesse de 400 tours minute. En conti- nuant de manoeuvrer le démarreur jusqu'à la position normale II, dans laquelle le moteur prend sa vitesse de régime, soit 800 tours/minute, la résistance constante h reste en circuit, tandis que la résistance démontée avant l'induit, est mise en circuit.
Une nouvelle augmentation de la vitesse s'obtient de façon oonnue en affaiblissant le champ magnétique par la mise en circuit progressive de la résistance f, jusqu'à ce que le moteur tourne à 3.200 tours par exemple dans la. posi- tion III. Dans l'exemple de réalisation décrit à la figure 1, la résistance oonstante h est mise hors circuit lorsqu'on dépasse le réglage de 1 induit et du champ.
Dans le montage de la figure 2, une résistance réglable h' est montée en série par le conducteur 12 avec la résistan- ce constante h, et elle se trouve progressivement mise en circuit à mesure que la résistance d, montée devant l'induit, est mise hors circuit. Lorsqu'on atteint la position de ré- gime II, la résistance h +h', qui se trouve ici entre les
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balais c et + b, se trouve hors circuit.
Dans le montage de la figure 3, la différence par rap- port au montage de la figure 2 réside en ce que l'antre ex- trémité de la résistance réglable h' est reliée par un con- docteur 13 à la résistance constante h, de sorte que, dans la position de départ I, là résistance totale h + h' est en circuit entre les balais ± et + b , A mesure que la résis- tance d, montée avant l'induit, est mise hors circuit, la résistance réglable h' est également mise hors circuit, de sorte qu'après avoir dépassé le réglage de l'induit et du champ, la résistance constante h est elle-même hors circuit.
Le montage de la figure 4 correspond à celui de la fi- gure 1, avec cette différence que la résistance constante h aussi bien pendant le réglage de l'induit que pendant le ré- glage du champ reste en circuit entre les balais c et + b.
Dans,ce but, les secteurs i et k de la figure 1 sont formés par des secteurs plus longs i', k' à la figure 4.
Les montages des figures 5 et 6 correspondent à ceux des figures 2 et 3, avec cette différence que la résistance constante h, reste en circuit pendant tout le réglage du champ.
A la figure 5, la résistance réglable h' est mise, en circuit à mesure que la résistance d du circuit de l'induit est mise hors circuit, et, dans ce but, l'une de ses extré- mités est reliée par le conducteur 14 au secteur conducteur i', qui, à son tour, est relié à la résistance fixe h.
Suivant la figure 6, l'autre extrémité de la résistance ré- glable h' est reliée par le conducteur 15 au secteur conclue- teur i', de sorte que, dans ce montage, la résistance ré- glable h' est mise hors circuit à mesure que la résistance d du circuit de l'induit est elle-mime mise hors circuit.
Dans la position I, la résistance totale h' + h est donc interoalée entre les balais c et + b. Dans la position II, seule la. résistance constante h reste en circuit, et ce,
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pendant tout le réglage du champ jusqu'à la position III.
Comme indiqué ci-dessus, le collecteur a comporte un grand nombre de lames. Alors qu'on emploie normalement 24 lames, ce collecteur en comporte 48 à 60. L'intervalle entre le rotor et le stator est réduit à 0,25 m/m et, dans ce but, les surfaces des tôles magnétiques du stator et du rotor qui limitent cet intervalle sont rectifiées ou meulées rond d'une façon extrêmement précise. Les enroulements des électro-ai- mante d'excitation e et du rotor sont allongés, ainsi que les empilages de tôles, dans le sens de la longueur, d'une quantité d'environ 30% par rapport aux moteurs de même puis- sanoe et de mime vitesse. Pour les enroulements, on emploie- ra du fil émaillé de première qualité, afin de réduire le plus possible les enroulements.
Les tôles magnétiques, le carter du moteur et autres pièces seront construite avec les matières les plus convenables et usinés soigneusement.
Le rotor doit être équilibré aussi bien statiquement que dynamiquement, et être monté dans des paliers à billes ou à rouleaux, de façon à obtenir une rotation absolument douce et sans vibrations.
REVENDICATIONS
1 .- Un moteur à courant continu à vitesse réglable, caractérisé en ce qu'à chaque paire de balais de collecteurs existante on adjoint un balai auxiliaire relié électriquement dans le à une résistance montée'/ Circuit avant ledit balai auxiliai- re.