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L'invention est relative aux dynamos à courant continu- On con- naît des machines électriques à courant continu dans lesquelles un rotor portant un collecteur tourne dans un champ magnétique qui résulte de deux champs compo- sants du stator* Un de ces champs est obtenu par excitation séparée et est dis- posé pour produire un flux à travers le rotor, en ligne avec les balais par les- quels le courant est fourni au circuit d'utilisation.
L'autre composante de champ est obtenue par des enroulements alimentés par un courant provenant de balais placés sur le collecteur à angle droit avec les précédents et qui créent un flux à angle droit avec la première composante- Le système d'excitation, dans une telle dynamo, est ordinairement constitué par quatre pales saillants entre les- quels sont placés quatre balais soit les deux du circuit d'utilisation et les
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deux du circuit d'excitation de la deuxième composante de champ.
Les deux pièces polaires encadrant un balai du circuit d'utilisation sont entourées par les mê- mes enroulements exaltés séparément pour donner naissance à la p@emière compo- sante de champ mentionnée plus haut et les deux pièces polaires encadrant un balai du circuit d'excitation, sont entourées par les marnas enroulements alimen- tés avec le courant provenant de ce circuit et donnent naissance à la deuxième composante de champ* Une machine de ce type décrite dans le brevet anglais 17423/1904 est connue d'après le nom de son inventeur, sous la dénomination dy- namo ROSENBERG.
Une telle machine fonctionne avec satisfaction quand elle est employée pour donner de relativement faibles dépits: mais avec des machines plus puissantes, des difficultés de commutation surgissent dues au fait que, malgré que les balais soient logés dans les espaces interpolaires, des champs magnéti- ques existant en ces points qui s'opposent à une commutation satisfaisante.
De plus, le champ dans lequel les balais du circuit d'excitation sont situés, est produit par un courant en série avec ces balais, donc croissant avec le courant recueilli par eux, ce qui est à l'opposé des principes d'une bonne commutation* Afin de supprimer ces inconvénients, les enroulements de champ de la machine faisant l'objet de la présente invention, sont disposés pour en- tourer seulement les pièces polaires et non les espaces interpolaires de sorte que des flux ne sont pas directement créés dans ces espaces où sont logés les balais-Le flux magnétique qui peut exister au voisinage de ces derniers est seu- lement un flux de dispersion qui peut être neutralisé et une commutat@@o correc- te peut ainsi être obtenue.
S@ nécessaire, des pôles de commutation peuvent être utilisés*
En appliquant l'invention à une machine bipolaire ou à un cycle, quatre pièces polaires sont à prévoir avec deux enroulements sur chacune, l'un d'eux étant l'enroulement de champ d'excitation, connecté aux balais d'excita- tion et l'autre, l'enroulement excidé séparément désigné ci-après l'enroulement variateur", parce qu'une variation du champ créé par cet enroulement entraîne une variation du courant du circuit d'utilisation.
Dans certains cas, un enroulement additionnel de champ co-axial avec celui de l'enroulement variateur peut être prévu, alimenté en série avec le circuit d'utilisation* Ce second enroulement est dénommé ci-après" enroule- ment compensateur secondaire"' Cette addition est particulièrement utile sur @
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les machines puissantes et quand des courants importants sont absorbés par le circuit d'utilisation.
Des modifications complémentaires peuvent être apportées dans lesquelles des enroulements connectés à une source convenable de courant conti- nu sont prévus dont le nombre d'ampères-tours augmente quand augmente le voltage aux bornes du circuit d'utilisation. Ces enroulements additionnels peuvent, dans certains cas, être coaxiaux, magnétiquement, avec ceux de l'enroulement varia- teur ou avec ceux de l'enroulement excitateur, ou avec ceux de ces deux enrou- lements. De tels enroulements peuvent, par exemple, être connectés en parallèle avec le circuit d'utilisation'ou à une paire de balais convenables de la machi- ne*
Avec les dispositions décrites ci-dessus, il arrive ordinaire- ment que les pièces polaires sont inégalement saturées et les divers enroule- ments d'excitation peuvent,
en conséquence, devoir être répartis d'une façon dissymétrique sur les pièces polaires, c'est-à-dire que les bobines formant un anroulement spécifique peuvent porter des ampères tours différents suivant les différente pôles.
Avec une machine comme ci-dessus décrite, le circuit d'utilisa- tion, au lieu d'âtre connecté directement à la paire de balais, peut être dis- posé en deux faisceaux connectés respectivement entre l'un de ces balais et un des balaie d'excitation-
L'invention est applicable aux transformateurs rotatifs trans- formant le courant alternatif en courant continu; alors, les enroulements du rotor sont connectés à des bagues à travers lesquels les courants polyphasés ou monophasés sont délivrés aux enroulements* Le rotor tourna en synchronisme avec le courant alternatif fourni, car l'enroulement variateur à excitation séparée constitue l'analogue des inducteurs d'un moteur synchrone.
Se référant aux diagrammes des planches annexées, on voit en 1 le stator avec quatre pièces polaires 2, 3, 4 et 5: le rotor est figuré en 6 par un simple cercle et les balais sont en a, b, c, d, disposés entre les pièces polaires et en dehors des champs magnétiques': les balais a et c sont ceux dési- gnés plus haut balais d'excitation et les balais b et d sont reliés au circuit d'utilisation schématisé en 7. Comme exposé ci-dessus, ce circuit peut être divisé en deux faisceaux connectés respectivement aux balais a, b et d, c ou
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aux balais a,d et b,c. Les bornes 8 et 9 peuvent être reliées à une source à courant continu non représentée.
A la figure 1, les pièces polaires 2, 3, 4 et 5 portent chacune deux enroulements. Les bobines 10,11, 12 et 13 sont connectées aux balais a et c et constituent l'enroulement excitateur dont la flux'à travers le rotor est en ligne avec les balais a,o. L'aut re enroulement constitué par les bobines 14, 15,16 et 17 et dont les bornes sont en 8 et 9, constitue l'enroulement varia- teur; le champ qu'il crée est en ligne avec les balais bid. La machine ainsi construite donne des résultats similaires à ceux de la dynamo Resenberg, c'est- à-dire que le courant fourni par les balais b et d est sensiblement constant et indépendant de la vitesse et du sens de rotation du rotor, à condition que le voltage de la source en 8, 9 soit constant.
Le courant fourni par les balais b, d peut être modifié en faisant varier le voltage aux bornes 8,9 ou le courant traversant les bobines 14, 15,16 et 17 de l'enroulement variateur.
Se référant à la figure 2, on voit que le stator porte an addi- tion aux enroulements portés à la figure]., les bobines 18, 19, 20 et 21 cannee- etées en série avec la charge 7. Ces bobines sont bobinées de telle sorte que leur flux s'ajoute à celui des bobines 14, 15, 16 et 17 de 1'enroulement varia- teur, en conséquence l'emploi de cet enroulement additionnel permet de diminuer l'importance de la source extérieure.
Des formas simplifiées de diagrammes figurent aux gravures 3,4 et 5; le stator et les pièces polaires ne sont pas représentés, les enroulements étant figurés par de simples bobines dont les axes sont en ligne avec les lignes de balais- La bobine A correspond aux bobines 10, 11, 12 et 13 et la bobine SW correspond aux bobines 14, 15, 16 et 17 des fig. 1 et 2 et la bobine C corres- pond aux bobines 18, 19, 20 et 21 de la figure 2.
En figure 3, un enroulement additionnel SW2 est représenté dont l'axe est en ligne avec les balais b, d. Cet enroulement est connecté aux bornes du circuit d'utilisation et ses ampères-tours croissant quand le voltage aux bor- nes des balais b,d s'accroît* Le flux magnétique produit par cet enroulement in- duit une force électromotrice aux bornes des balais a,c. Si les ampères tours de cet enroulement sont tels que le voltage induit à ces bornes correspond au voltage secondaire effectif, alors le courant absorbé par le circuit d'alimenta- tion 7 sera constant; si les ampères-tours de l'enroulement SW2 @ supérieurs @
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alors, le courant absorbé s'accroîtra en même temps quuaugmenterar le voltage.
En figure 4, un enroulement PW est représenté, dont les bobines sont enroulées de façon à produire un flux à travers l'induit en ligne avec les balais a et o, renforçant le flux dû au courant circulant dans l'induit entre les balais d'excitation a et o. Les ampères-tours de l'enroulement PW augmente- ront naturellement avec le voltage du circuit d'utilisation*
Il est évident que les connexions shunt -figurant aux diagranmes 3 et 4- des enroulements SW2 et P2 aux balais b et c, peuvent être faites entre chacun des quatre balais a, b, c, d choisis pour donner un résultat similaire eu égard aux variations de voltage.
Se référant à la figure 5 qui représente un diagramme similaire à ceux des figures 3 et 4, le rotor 6 est figuré avec trois bagues 22, 23, 24 et leurs balais correspondants 25, 26, 27*Les enroulements SW qui correspondent aux enroulements 14,15, 16 et 17 des figures 1 et 2 produisent un flux magnétique à travers le rotor ,qui, en conjonction avec le courant alternatif délivré aux ba- gues 22,23 et 24, détermine la rotation du rotor comme dans un moteur synchrone.
Le sourant dans le circuit d'utilisation 7, qui :passe à travers les bobines C, crée un flux qui renforce le flux produit par l'enroulement SW et, en conséquence réduit l'importance de l'énergie exigée de la source extérieure alimentant l'en- roulement SW. L'enroulement A agit comme dans les figures précédentes pour pro- duire un flux en ligne avec les balais a,c qui concourt à la production d'un vol- tage entre les balais b et Il* Dans ce cas,
l'énergie est fournie au circuit d'uti -lisation 7 par le circuit à courant alternatif* Il est à observer qu'aucun vol- tage d'une source extérieure à courant continu n'est appliqué aux balais a et c et ceci différencie le présent brevet du brevet anglais n 406759-
Les dispositions montrées sur les diagrammes sont applicables à une machine bipolaire- Il est à noter, cependant, que dans une machine de plus de deux pôles, les balais du circuit d'utilisation et les balais d'excitation sont à disposer à angle droit électriquement.
Dans certains cas, plus de deux paires de balais peuvent être employées pour distribuer le courant de l'induit à un ou plusieurs cirouits qui peuvent être de voltages différents si désiré*