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" Machine pour transformer l'énergie mécanique en énergie électrique ou inversement, ou encore pourtrans former l'énergie- électrique en une énergie électrique de caractéristiques dif- férentes ".
La présente invention concerne une machine pour transfor- mer l'énergie mécanique en énergie électrique ou inversement, ou encore pour transformer l'énergie électrique en une énergie électrique de caractéristiques différentes. Cette machine peut, par exemple, être constituée par un transformateur de courant continu.
L'invention peut être appliquée avec beauooup d'avantages pour obtenir une tension oontinue ou un courant continu et permet, dans ce cas, de oonstruire des génératrices éleotri- ques de très haute tension, par exemple allant jusqu'à 100.000 volts et davantage.
Dans le cas où l'on obtient une énergie électrique, on
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obtient dans les enroulements qui fournissent la tension, deux ou plusieurs tensions alternatives qui, pendant des intervalles de temps définis, sont égales à zéro et sont redressées pendant oes intervalles de temps. Pour obtenir un courant continu, cha- oune des tensions alternatives utilisées doit avoir une valeur constantepositive ou négative pendant ces intervalles de temps ou l'une des autres tensions alternatives est égale à zéro.
Les tensions sont décalées en phase les unes par rapport aux autres, de telle manière que la somne algébrique des va- @ leurs des tensions sont oonstante ou sensiblement oonstante.
Lorsque la maahine est utilisée pour transformer une éner- gie électrique en énergie mécanique, les enroulements qui fournissent la tension et qui sont mentionnés oi-dessus ser- vent, par oontre, à reoevoir la tension.
Sur les dessins annexés on a représenté, à titre d'exem- ples, des modes de réalisation d'après l'invention.
Les figures de 1 à 3 sont des diagrammes de tension.
La figure 4 est un schéma de connexions pour un mode de réalisation d'une maohine électrique.
La figure 5 représente cette machine en coupe longitudi- nale.
Les figures 6 et 1 sont des coupes faites par les lignes 6-6 et 7-7 de la figure 5 sur lesquelles, pour plus de sim- plicités, on n'a représenté qu'une moitié de la machine.
La figure 8 est une vue schématique d'un exemple des dimensions possibles des surfaces de pôles pour le circuit ma- gnétique entre le stator et le rotor de la machine.
La figure 9 est un schéma de connexion de oette maohi- ne selon l'invention.
La figure 10 montre cette machine en coupe longitudinale
Les;figures 11 et 12 sont des coupes faites par les li- gnes XII-XII et XIII-XIII de la figure 10, sur lesquelles on n'a. toujours représenté quàme moitié de la machine.
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Les figures 13 à 18 montrent un transformateur à oourant oontinu.
La figure 13 est le sohéma de connexion de oette maohi- ne.
Les figures 14 et 15 représentent deux modes différents pour établir les connexions pour le primaire et le secondaire.
La figure 16 est une coupe longitudinale de la maohine,et
Les figures 17 et 18 sont deux coupes transversales faites par les lignes 18-18 et 19-19 de la figure 16 sur lesquelles on n'a représenté, pour plus de olarté, qu'une moitié de la maohine.
Sur la figure 1 on voit une courbe de tension a partiou- lièrement utile pour l'invention, courbe d'après laquelle la tension est oonstante à des intervalles de temps finis se répé - tant d'une manière régulière, de telle manière qu'elle a al- ternativement une valeur zéro, ensuite une certaine valeur positive, encore une valeur zéro et enfin une valeur négative égale en valeur absolue à la valeur positive précédente et ain- si de suite. D'après cette figure, la courbe a une forme trapé- zoidale ou sensiblement trapézoïdale. sur la figure 2 on voit cette courbe de tension a super- posée aveo une deuxième courbe de tension b de même forme.
Ces deux courbes de tension a et b sont décalées l'une par rapport à l'autre de telle manière que la somme de leurs va- leurs numériques reste encore oonstante. Comme on le voit sur la figure ,les valeurs de la tension de cettecourbe sont éga- les à zéroendant les intervalles de temps finis qui sont indi- qués sur la figure par les lettres c, ci$ 02 eto.....pour la courbe a, et d, dl et d2 pour la courbe b. Pendant les inter- valles de temps où la valeur de la tension d'une des courbes est nulle, la valeur de la tension de l'autre courbe a sa va- leur oonstante, positive ou négative. La commutation des orga- nes qui fournissent la tension s'effeotue pendant les inter-
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valles de temps où la tension est égale à zéro, oe qui provo- que le redressement de oette tension. On obtient ainsi le dia- gramme de la figuré 3.
Sur oette figure, on voit nettement que par une commutation en série des deux tensions alternati- ves, on obtient une. tension continue et un courant oontinu.Les tensions alternatives sont évidemment déphasées l'une par rapport à l'autre de 90 éleotriques.
Les figures de 1 à 3 montrent des diagrammes de tension d'une forme particulière. Il est clair que l'on pourrait uti- liser , d'après l'invention, d'autres tensions alternatives, deux ou plusieurs, combinées de telle manière qu'on puisse obtenir une tension oontinue d'après la présente invention.
La manière de combiner les différentes tensions alternatives, o'est-à-dire la manière d'effectuer la commutation en série ou en parallèle dépend évidemment de la tension ou du oourant à obtenir ou encore des deux en même temps .
Comne on l'a déjà xx dit plus haut, les figures de 4 à 7 montrent une machine électrique destinée à transformer l'éner- gie mécanique en énergie électrique obtenue sous forme de oou- rant oontinu. Sur la figure 4, on voit le sohéma de connexions de la machine sur lequel on voit en N le pôle nord tournant, et en S, le pôle sud tournant. Les lignes de force traversent ces pôles soit en partant, soit en arrivant vers oeux-oi.Ces deux pôles tournent d'une manière synohrone en était par exem- ple reliés mécaniquement entre eux. Ce flux magnétique peut être obtenu par un enroulement d'excitation connu en lui- même . De même les pôles oi-dessus mentionnés peuvent faire partie d'un aimant permanent.
Le stator est constitué par deux moitiés ou phases sensiblement analogues qui sont déoa- lées l'une par rapport à l'autre d'un certain angle,par exem- ple de 45 degrés mécaniques, o'est-à-dire 90 degrés éleotri- ques. Ces moitiés sont indiquées sur les figures par lesettres A, B. Les organes qui fournissent la tension sont constitués
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par des enroulements 1, 2, 3 ,4. Les enroulements qui appartiennent à la moitié du stator indiqués en A porteront dans la suite de la description les lettres Al, A2, eto... et les enroulements appartenant à la moitié du stator B porte- ront les lettres Bl,B2 eto..
A l'intérieur de ces enrou- lements les moitiés du stator sont munies de noyaux de fer traversés par les lignes de force magnétique lorsque les pô- les passent en face des noyaux correspondants. Les enrou- lements sont reliés entre eux dans chaque moitié du stator et sont reliés en outre avec un dispositif de commutation.C.
Ce dernier est constitué par deux commutateurs divisés par exemple chacun/en quatre segments tels que ceux' qu'on voit en e; f, g, h d'une part, et el, fl, gl, hl d'autre part. Les segments placés en opposition diamétrale sont reliés entre eux et lesenroulements Al etc. ou B1 etc. sont reliés au @ moyen des bagues collectrices, non illustrées sur la figu- re aux fils de connexion qui relient ces organes opposés.
Contre les segments du commutateur s'appuiert des balais i et k d'une part et il, kl d'autre part. Les vitesses de ro- tation des deux moitiés du commutateur sont synchronisées avec la vitesse de rotation des pôles magnétiques N et S.
Le fonctionnement de la machine est le suivant :
Si on oonsidère d'abord la phase B et si on adnet que le pôle N tourne dans le sens indiqué par la flèche de la figure 4, le flux magnétique traversant les noyaux de fer des enroulements B2 et B4 sera renforcé, tandis que le flux ma- gnétique traversant les noyaux de fer des enroulements B1 et B2 sera diminué. Cette augmentation et cette diminution ont lieu jusqu'à ce que le pôle magnétique N ait tourné de 45 environ de la position indiquée sur la figure.
Dans cette position, le flux est maintenu constant,par exemple au moyen d'une disposition appropriée des surfaces par lesquelles passe le flux magnétique entre le stator et
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le rotor. Sur la figure 8 on a représente un exemple d'une telle disposition, cet exemple étant déorit par la suite.
Lorsque le pôle magnétique N tourne de la manière indi- quée ci-dessus en dépassant oette position, le flux sera affai- bit dans les noyaux de fer des enroulements B et B4 et, par oontre, sera renforcé dans les noyaux de fer des enroulements Bl et B3 . Pendant la rotation du pôle magnétique N, des ten- sions alternatives seront engendrées dans lesenroulements Bl, B , B3, B4, tensions qui pourront être additionnées au moyen d'une connexion appropriée en série.
Ce qui vient d'être dit ci-dessus au sujet de la phase B se rapporte également à la phase A dont les enroulements Al, A2, eto.. et leurs noyaux de fer sont décalés de 45 degrés méoaniques ou 90 degrés électriques par rapport aux enroulements de la phase B.
Le flux à travers un noyau de fer de la phase A ou de la phase B ,variera donc de manière à donner la oourbe de tension de la figure 1. D'après le mode de commtation et les dispositions du commutateur C, tournant d'une manière synohro- ne, par rapport aux pôles magnétiques N et S, les forces éleo- tro-motrioes obtenues dans les phases de la machine oi-dessus indiquées, seront oontinues et vont s'ajouter ,le courant ocn- tinu pouvant être pris, auxbornes K et Kl .
La machine électrique correspondante au schéma de connexion ci-dessus décrit, est représentée d'une manière plus détaillée sur les figures de 5 à 7. Sur ces figures on voit en 10 l'ar- b re qui est fait de préférence en une matièrenon magnétique Sur cet arbre 10 est olaveté un noyau de fer 11 entouré par un enroulement 12 à l'aide duquel on détermine, dans le noyau de fer 11, un flux magnétique. Les deux extrémités 13 et 14 du noyau 11 (voir également figures 6 et 7) oonstitueront aissi les pôles nord et sud (pouvant par exemple être oonstitués par des lamelles empilées), qui tournent dans chaque moitié du
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stator déorit oi-dessus en se référant à la figure 4.
Dans chaque moitié du stator sont disposés, d'une manière appropriée les noyaux de fer feuilletés 15, autour desquels sont placés les enroulements à phase 16 (oorrespondant aux enroulements 1, 2, 3 et 4 de la figure 4). Le flux magnétique parcourra donc la machine d'aprèslle trajet indiqué en pointillé sur la figure 5. Lorsque les rotors 11, 13 et 14 tournent, ils en- gendreront donc des tensions dont la courbe aura la forme représentée sur la figure 1. Sur son côté droit, l'enveloppe du stator (voir figure 5) est munie d'un chapeau 17 dans le- quel est placé le commutateur monté sur l'arbre 10 oorrespon- dant aux caractéristiques indiquées en se reportantà la figure 4 et d'une construction oonnue en elle-même,.
L'enrou- lement 12 peut être monté au noyau de fer 11 qu'il entoure,ou
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,Ppeut être fixe de manière à ne pas être entraîné dans le mou- vement de rotation. Ce dernier mode de réalisation présente l'avantage de permettre d'établir une maohine dans laquelle aucun enroulement n'est animé d'un mouvement de rotation, puisque tous les enroulements restent imnobiles.
Le commutateur peut fonctionner dans l'air ou dans un autre gaz quelconque se trouvant à la pression atmosphérique ou une pression plus élevée, ou encore dans un vide poussé ou dans un milieu liquide, par exemple dans l'huile.
Le commutateur doit évidemment être établi de telle ma- nière que la commutation ne soit pas momentanée ,mais soit établie pendant un intervalle de temps fini pendant lequel l'enroulement à phase considéré est oourt-oirouité par le commutateur.
Afin d'obtenir les variations désirées dans le flux dans les divers noyaux du stator, on donne'aux surfaoes du stator et du rotor, qui ont une aotion directe sur le passage des lignes de force, une forme particulière. La figure 8 montre, schématiquement, la manière dont on peut organiser
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oes surfaces. Sur oette figure ,les surfaces en qüestlori sOnt -7- son ,
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disposées dans le même plan et sont séparées par des inter- valles égaux, m, ml, m2,m3 indiquent les surfaces de quatre épanouissements polaires du stator et o, les distances entre les dits épanouissements polaires, n, nl indiquent les épa- nouissements polaires du rotor. La surface du rotor N, Nl est égale à la somme de la surface d'un épanouissement po- laire du stator m, m1, m2, m3 et de la surface de l'inter- valle o entre deux épanouissements polaires.
Afin d'obtenir la tonne de la courbe de tension représentée sur la figure 1, la surface n du rotor ne doit pas avoir une forme reotan- gulaire, o'est-à-dire coïncider aveo oelle d'un des épanouis- sements polaires du stator plus l'intervalle entre les épa- nouissements. Elle peut, par exemple, avoir la forme représen- tée. Cette surface a en effet sur le dessin la forme d'un rectangle auquel on a ajouté des deux oôtés des triangles équilatéraux. Il est clair qu'on peut également adopter d'au- tres formes de la surface des épanouissements polaires du rotor.
Ainsi, on peut lui donner la forme d'un losange ou d'autres formes appropriées, à la condition que la plus gran- de longueur v de la surface soit plus grande que la somme x des longueurs d'un épanouissement polaire m, du stator, et , @ d'un inteville o.
Dans le mode de oonstruotion représenté, l'intervalle en- tre deux épanouissements polaires du stator est égale à la longueur d'un des épanouissements polaires du stator. Toute- fois, on pourra adopter d'autres rapports entre oes surfaces, oes rapports dépendant du nombre des pôles du stator.
Les épanouissements polaires du stator et du rotor ont évidemment de préférenoe la même largeur afin de supprimer les surfaoes inutiles.
Afin d'obtenir une commutation satisfaisante du courant, on doit prévoir des dispositifs spéoiaux qui peuvent être du type différent.
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Ainsi certaines parties des segments du commutateur peu- vent être oonstruites en une matière ayant une résistance électrique appropriée. Le oontaot entre les enroulements et les segments peut être placé dans la partie antérieure des segments du commutateur dans le sens de rotation. Lorsque, après une certaine rotation la résistance de ces parties par lesquels passe le courant, augmente, il se produira une chute de tension dans cet organe qui produit une inversion de courant pendant la durée de commutation.
Afin d'établir une inversion de courant satisfaisante, on peut munir par exemple la machine d'enroulements de commu- tation posés sur le noyau de fer d'une des moitiés du stator et reliés avec les enroulements de l'autre moitié du stator.
Cette disposition peut être le cas échéant, reliée aveo un dispositif qui règle, d'après la charge, l'intervalle de temps pendant lequel les enroulements des deux moitiés du stator sont fermées sur le commutateur. Cette dernière disposition peut, par exemple, comporter un solénoide parcouru par le oou- rant prinoipal et un noyau de fer qu'on peut déplaoer à l'inté- rieur de ce solénode.
On pourrait également, pour obtenir ce résultat, munir la machine d'une génératrioe spéoiale de oommutation construite d'après le même principe que la génératrioe principale, mais sans commutateur, et dans laquelle le courant pripoipal est utilisé comme courant magnétisant.
Le but ci-dessus exposé peut également être atteint en munissant la maohine d'un dispositif qui produit de telles modifications dans le flux pendant la période de commutation, au moyen d'un ou de plusieurs enroulements placés sur la moitié dela machine oonsidérée, qu'on puisse obtenir les inversions de oourant désirées.
Enfin, on peut munir la maohine de dispositifs qui établis- sent des circuits magnétiques coopérant d'une part avec des
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enroulements paroourus par le oourant principal oontinu et d'autre part avec des enroulements paroourus par le courant alternatif d'une des moitiés de la maohine, oes dispositifs étant organisés de telle matière que la résistance magnétique du circuit, pendant la période de commutation, et par consé- quent le flux soit modifié de telle manière qu'on puisse obte- nir les inversions de oourant désirées.
Le mode de construction d'une machine électrique d'après l'invention, représentée sur les figures de 9 à 12, est basé sur les idées qui viennent d'être exposées . Sur la figure 9, on a indiqué en A, B, C,K, S, N, e, f, g, h, i, k, el, f1, g1, h1, il, k1, 1, 2, 3 et 4, les mêmes organes que ceux indiqués sur les figures 4. Sur les figures de 10 à 12, on a représen- té en 10, 11, 12, 13, 14, 15 et 16, les oxganes qui oorrespon- dent à ceux des figures de 5 à 7.
Dans le mode de construction oonsidéré, le pôle nord N et le pôle sud S, sont de même forme. Ils sont toutefois dé- oalés d'un angle de 40 degrés éleotriques. Les deux moitiés du stator ne sont pas décalées l'une par rapport à l'autre oomme dans le mode de oonstruotion représenté sur les figures de 4 à 7. Les noyaux'-de fer correspondants des deux moitiés du stator sont faits en une seule pièce, Les noyauxde fer 15 sont reliés entre eux au moyen d'une bague en fer 40 feuilletée d'une ma- nière appropriée. Les deux moitiés de la maohine sont disposées dans ce cas des deux oôtés d'un plan de symétrie passant par la bague 40 perpendiculairement au plan du papie r.
Sur l'enveloppe 41 du commutateur, est monté un stator auxiliaire constitué par deux paires de xxxxxx noyaux de fer 42 et 42' décalées l'une par rapport à l'autre de 90 et pla- oées à une distance queloonque l'une de l'autre suivant l'axe de la machine. Les noyaux' de fer ci-dessus indiqués sont munis et d'enroulements 43,44, 45 et 46/agissent sur des rotors 47 et 47' montés sur l'arbre 10. Les deux rotors 47 et 47' sont dé-
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oalés l'un par rapport à l'autre de 48 . Les enroulements 43 et 44 sont placés sur la paire des pôles du stator 42, et les enroulements 45 et 46 sur la paire des pôles du stator 42'. Le rotor 47 fonotionne en combinaison avec les deux pôles 42 du stator et le rotor 47' aveo les pôles 42' du stator.
Une moi- tié 42, 43, 44, 47 du dispositif d'inversion de courant cons- titué de oette manière est située dans le plan XII-XII de la figure 10 et est représenté aveo plus de détails sur la figu- re 11. La deuxième moitié 42', 45,46, 47' est située dans un autre plan XII-XII. Comme on le voit sur le schéma de oonnexicn de la figure 9, les enroulements 43,45, sont alimentés par le courant oontinu prinoipal; o'est-à-dire qu'ils sont disposés après le commutateur, Par contre, les enroulements 44 et 46 sont alimentés par du oourant alternatif de la moitié du stator oonsidérée.
Lorsque le courant doit être inversé dans une moi- tié de la maohine, le rotor 47' oorrespondant à cette moitié, pénètre entre les deux paires de pôles oorrespondant du stator auxiliaire, ce qui a pour effet de modifier la résistance du circuit magnétique oomportant les noyaux de fer appartenant à ces enroulements. Il en résulte une modification du flux du circuit auxiliaire grâce à quoi, dans les enroulements 44 ou 46 sont induites des forces électro-motrices qui produisent une inversion de courant dans les moitiés oonsidérées du stator.
Ce mode de réalisation d'après l'invention, est tout particulièrement approprié pour obtenir un oourant oontinu de très haute tension, les oiganes qui fournissant la tension étan préférablement placés dans l'huile.
Lorsque la machine fonotione comme génératrice,la tension obtenue peut être modifiée en faisant varier l'intensité du flux magnétique ou la connexion des enroulements . Dans le cas où la génératrioe ne tourne pas à une vitesse oonstante,la tension peut être maintenue oonstante eu sensiblement constan- te par modification du flux parcourant le rotor au moyen d'un
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dispositif approprié, par exemple au moyen d'un pendule oentri- fuge. On doit remarquer que l'enroulement d'exoitation peut être- alimenté en série aveo le circuit du courant continu principal ou encore peut être alimenté d'une manière séparée.
Le mode de fonotionnement de la machine comme moteur,les organes qui fournissent la tension devenant des organes qui re- çoivent la tension, peut être compris par ce qui vient d'être dit, sans explications supplémentaires. Au cas où le oouple résistant appliqué à l'axe du rotor est modifié, il est évi- dent que la vitesse de rotation sera également modifiée à moins de dispositions particulières. En modifiant d'une manière appropriée le nombre d'ampères-tours des enroulements du stator ou du rotor, ou encore des enroulements du stator et des enrou.- lements du rotor, on peut régler la vitesse du moteur, et en particulier on peut la maintenir oonstante. Une telle modifica- tion du nombre d'ampères-tours peut être effectuée au moyen d'n rhéostat ou d'une résistanoe variaole.
Le réglage pouvant ê- tre effectué à la main ou automatiquement.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation ci-dessus déorit. Elle peut être appliquée dans certains autres cas ou l'énergie méoanique doit être tansformée en énergie élec- trique ou inversement. Ainsi, par exemple, on peut obtenir à partir du courant oontinu dans une machine oonstruite d'une manière appropriée pour le but qui a été indiqué oi-dessus,des tensions alternatives ayant des caractéristiques indiquées qui peuvent, de leur oôté être utilisées dans des buts différents, par exemple pour être transformées en énergie mécanique. Enfin on pourrait imaginer un grand nombre de modifications dans les modes de réalisation oi-dessus Indiqués. Ainsi, par exemple,le flux engendré par les aimants N et S (figure 4) peut être divisé en un nonbre de parties supérieur à deux.
Le nombre des enroulements 9 ainsi que le nombre des noyaux de fer du stator qui 'En dépend, peut également être modifié. Enfin, on peut uti-
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liser aussi bien des connexions en parallèle, que des connexion en série ou encore des combinaisons différentes de oes modes de oonnexions des enroulements. A titre d'exemple, on peut in- diquer le mode de réalisation suivant : la machine a par exem- ple trois pôles par moitié du stator et deux pôles par moitié du rotor, les deux moitiés de la machine étant identiques.
On peut dans ce cas supprimer la bague 40 de la figure 10 ou tout dippositif analogue. Dans oe cas, il faut utiliser toute- fois un commutateur en trois parties. Le oomnutateur pourra être constitué également en deux parties au lieu de quatre,oom- me on l'a déorir ci-dessus, auquel cas,il doit tourner à une vitesse double de oelle du rotor. sur les figures (le 13 à 18, on a représenté la manière d'appliquer l'invention à un transfo mateur à courant continu, c'est-à-dire à un dispositif destiné à transformer l'énergie électrique d'une certaine tension, xx en énergie électrique d'une autre tension.
Le transformateur est muni dans ce but, d'enroulements
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-.bsa primaires sur lesels fg plusieurs tensions alterna- primaires sur lesquels agit deux ou plusieurs tensions alterna- tives produites par la décomposition d'une tension oontinue, appliquée aux bomes réoeptrioes et d'autre part d'enroule- ments seoondaires dans lesquels on obtient deux ou plusieurs tensions alternatives qui sont nulles pendant un certain in- tervalle de temps utilisé pour la commutation de telleomanière qu'on obtient une tension oontinue d'une valeur différente de celle appliquée aux bornes réoeptrioes. Les organes qui re- çoivent la tension à transformer (organes primaires) et les organes qui fournissent la tension (organes secondaires) peu- vent être séparés ou oouplés d'une manière appropriée.
Ils peuvent être munis de plusieurs bornes de telle manière que le transformateur puisse être utilisé pour différents rapports de transformation.
Les tensions alternatives obtenues dans les organes
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seoondaires, sont, de préfé renoe Qorrmae précédemment déphasées *1!-L .,
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de telle manière entre elles, que la somme algébrique des valeurs de oes tensions soit constante ou sensiblement oonstante. Le redressement est effectue de préférence au moyen d'un dispositif de oommutation analogue à celui décrit précédemment. Ce dispositif de oonmutation est ocnstitué par un certain nombEe de commitateurs séparés, ce nombre étant égal-/- au nombre d'enroulements à phase secondaires.
On peut également utiliser, pour décomposer la tension oon- tinue primaire, un nombre de commutateurs séparés oorrespon- dant au nombre des enroulements à phase primaires. Ainsi,les enroulements primaires aussi bien que les enroulements seoon- daires peuvent être établis sous forme de bobines fixes.
Dans le schéma de connexions représenté sur la figure 13, orvoit en N le pôle nord et en S, le pôle sud tournants d'une manière synchrone, en étant par exemple reliés entre eux par des dispositifs mécaniques. Le flux peut être obte- nu par un enoulement d'exoitation. Les deux pôles tournants peuvent également faire partie d'un aimant permanent. Le stator est constitué par deux parties sensiblement égales A et B. Ces deux parties sont décalées l'une par rapport à l'autre d'un angle déterminé, par exemple de 45 , comme on le voit sur la figure. Les organes qui foumissent la tension sont constitués par des enroulements 1, 2,3 et 4 répartis sur les deux moitiés du stator.
A l'intérieur de oes enrou- lements sont placés desnoyaux de fer, à travers lesquels passe le flux lorsque les pôles N, S oooupent une position oorrespondante. Les enroulements 1, 2,3 et 4 de chaque moitié du stator sont reliés entre eux, ainsi qu'avec un dispositif de oonmutation C. Ce dernier est constitué de deux parties formées ohaoune par quatre segments séparés e, f, g, h d'une part, et e1, f1,g1, hl d'autre part; les segments pnacés en opposition diamétrale dans chaque partie du commu- tateur sont reliés entre eux. Les enroulements du stator
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1, 2, 3 et 4, montés par groupes, en séries, sont branches en- tre oes points de connexion. Sur les segments des commutateurs s'appuient des dispositifs de contact i, k, d'une part, et il, kl d'autre part. Les deux dispositifs de oontaot i et il sont reliés entre eux.
D'autre part, les dispositifs de oon- tact k et kl sont reliés respectivement à dos bornes K et Kl.
Cette disposition est identique à oelle qui était donnée à titre d'exemple sur la figure 4, et qui était destinée à trans- former une énergie mécanique en énergie électrique ou inver- sement.
Dans le transformateur à courant continu représenté sur la figure 13, les deux moitiés du stator A et B sont munies en, plus de deux groupes d'enroulements ll, 21, 31, 41, un sur chaque moitié du stator. Ces enroulements sont reliés aux bor- nes d'un dispositif de commutation Cl. Le dispositif de commu- tation Ci est constitué également de deux parties formées chacune par quàtre segments séparés e1, f1, g1, h1 d'une part et e1, f, g1, h1, d'autre part. Ces segments sont reliés en- tre eux par paire dans chaque groupe et sont branohés sur les enroulements 11, 21, 31, 41 de deux moitiés du stator de la même manière que oelle déorite en se reportant aux oomnuta - teur C.
On prévoit également des balais il et il.) ainsi que kl et k1 Les deux premiers sont reliés entre eux et les deux seoonds sont fixés à des bornes K1 et K1.
On supposera que la partiedéerite d'abord, o'est-à-dire les parties dont les désignations ne portept pas d'indice inférieur, constituent le oôté primaire de la machine ou du transformateur, tandis que les parties décrites après et dont les lettres d'indication portent un index inférieur,cons- tituent le oôté secondaire du transformateur.
Si on établit aux bornes K et Kl du oôté primaire une tension constante, il est évident que le rotor N, S se mettra en mouvement . Cela donnera lieu à l'établissement d'un flux
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magnétique variable dans chaque noyau du stator exoité par l'enroulement exoitateur du rotor. Ce flux induit dans les enroulements secondaires 11 - Aides tensions alternatives qui varient de la manière décrite plus haut, et d'autres ter- mes, la machine fonotionnera comme moteur-génératrioe, les groupes d'enroulements de 1 - 4 du côté primaire constituant les organes qui reçoivent la tension et les groupes 11 - 41 du oôté secondaire de la machine constituent les organes qui fournissent la tension.
Si on alimente le oôté primaire par de l'énergie à oou- rant continu, on pourra recueillir aux bornes du côté seoon- daire de la machine une énergie également à courant continu, la tension du oôté secondaire de la machine dépendantain des caractéristiques de la machine.
Les enroulements du côté primaire et du oôté secondaire de la machine peuvent être reliés entre eux de différentes manières. Ils peuvent par exemple être séparés comme on le voit sur la figure 14, sur laquelle o indique l'enroulement primaire et s l'enroulement secondaire. Les enroulements o et s peuvent également être reliés entre eux, oorrme on le voit sur la figure 15 en étant munis de plusieurs prises de oourant u, de telle manière que le transformateur puisse fono- tionner avec des rapports de transformation différents.
On a représenté sur les figures de 16 à 18 un transforma- teur correspondant au schéma des connexions de la figure 13. Sur ces figures, on voit en 5 l'arbre de la machine fait, de préférenoe, en une matière non magnétique. Sur cet arbre est oalé un noyau de fer 6 muni d'un enroulement d'excitation 7 à l'aide duquel on établie dans le noyau 6 un flux magné tique Les deux extrémités 8 et 9 du noyau de fer ( figures 17 et 18) forment ainsi les pôles Nord et Sud et tournent respective- ment dans les mati moitiés A-B du stator comme on l'a décfit en sereportant à la fig. 13.
Dans ohaoune de oes moitiés sont
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disposés des noyaux de fer 10 autour desquels sont placés les enroulements qui reçoivent la tension, et les enroule- ments qui fournissent la tension, d'une part 1-4, et d'autre part 11 - 41. Le flux magnétique s'établit alors dans la maohine en suivant le ohemin indiqué en pointillé sur la fig. 16. Lorsque le rotor 6,8, 9 commence à tourner sous Inaction de la tension fournie aux bornes du oôté primaire de la maohine, dans les enroulements 11, 41 du côté secon- daire de la machine, sont établies des tensions dont les oourbes ont la forme représentée sur les figures 1 à 3.
L'enveloppe du stator est munie, sur son oôté gauohe (fig.
16), d'un chapeau 11 dans lequel est placé le dispositif de commutation monté également sur l'arbre 5 et qui est organi- sé de la manière indiquée sur la fig. 13. La oonstruotion des commutateurs peut être d'un type connu quelconque.Les deux dispositifs de commutation peuvent également être placés de chaque coté de l'enveloppe du stator.
L'enroulement d'excitation du rator 7 peut être relié avec le noyau de fer 6 ou peut être fixe de manière à ne pas être entrainé dans le mouvement de rotation de l'arbre 5. Ce dernier mode de oonstruotion présente l'avantage de former une maohine dans laquelle tous les enroulements sont fixes,
Le mode de oonstruotion décrit peut être modifié égale- ment de diverses manières comme on l'a déjà d'ailleurs dit en se reportant aux figures de 4 à 12. On peut également dans ce mode de construction, utiliser des dispositifs supplé mentaires tels que des oondensateurs, eto..
L'invention déorite a une importance particulièrement grande lorsqu'on désire obtenir un courant continu et surtout un courant oontinu de haute tension en partant d'une énergie méoanique ou d'un oourant continu d'une autre tension. Un do- maine d'applications particulièrement intéressant est oonsti-
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tué par les rayons X et la radiatechnique. Leur production est sensiblement simplifiée au point de vue oonstruotif au moyen de la présepte invention. Un autre domaine d'utilisation de la présente invention, présentant un intérêt oonsidérable, est constitué par les chemins de fer éleotriques.
REVENDICATIONS.
1. Une machine électrique pour la production ou la oon- version de l'énergie de oourant continu pourvue de plusieurs enroulements ouverts dans lesquels de tensions mutuellement dphasées sont induites, caractérisée par le fait, que les enroulements sont oourt-oirouités chacun par un oomnutateur pendant des intervalles de temps finis et coopèrentavec dispositifsauxiliaires de commutation d'une telle manière, que de oourants alternatifs paroourant les enroulements pen- dant lesdits intervalles soient inversés et les tensions al- ternatives redressées et superposées par la connexion en série des commutateurs à leur oôté de oourant oontinu en une tension continue et sensiblement constante.
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