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MOTEUR A DEPLACEMENT DE COURANT.
@ On connaît des moteurs à déplacement de courant comportant un enroulement en cage d'écureuil de petite réactance monté à la surface et un enroulement de travail de grande réactance, constitué par des spires court-circuitées sur elles-mêmes.
La présente invention a pour but de réduire les frais d'établissement et de montage d'un enroulement de ce genre, et aussi de mieux utiliser cet enroulement au point de vue électrique.
Suivant l'invention, on fait les deux enroulements en éléments nus, les éléments de l'enroulement de travail étant en forme d'U et constitués chacun par deux barrettes et par une connexion frontale qui se trouve d'un côté de l'induit, tandis que les extrémités ouvertes des éléments en U sont reliées entre elles, de l'autre côté de l'induit, par une bague commune formant bague de court-circuit.
La construction de principe du rotor d'un moteur conforme à l'invention résulte de la fig. 1. Dans cette figure Nk, Na, Nb désignent des ensembles de rainures qui se trouvent dans des cercles primitifs différents et qui sont relises entre elles par des saigrées. Dans l'ensemble extérieur de.0 rainures se trouve une cage d'écureuil formant cage de démarrage dont les barrettes k sont court-circuitées de chaque côté par des bagues d'extrémité.
Rk. L'enroulement de travail qui se trouve au-dessous est - constitué; -
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constitué par des spires formées de la façon suivante.
Chaque barrette a montée dans une rainure supérieure Na est montée en série avec une barrette], montée dans une rainure inférieure Nb. Les deux barrettes sont reliées par une connexion frontale S, tandis que les extrémités libres des barrettes sont reliées, de l'autre côté du rotor, par une bague commune 3 formant bague de court-circuit.
L'enroulement conforme à l'invention a des avantages considérables sur les enroulements connus. Ces avantages sont dus, d'abord à ce que les enroulements peuvent être faits en éléments nus, sans que la précision désirée pour le trajet du courant en souffre. Pour faire l'enroulement de travail, on introduit simplement dans le rotor, par un côté, les éléments d'enroulement en U constitués par les barrettes a, b et les connexions frontales S. De l'autre côté, on relie les extrémotés libres des barrettes au moyen d'une bague de court-circuit, siot par une brasure, soit par une soudure. Le nombre des points de soudure est notablement réduit par rapport à celui d'une cage d'écureuil comportant le mëme nombre de barrettes.
Le trajet du courant à l'intérieur des différentes spires de l'enroulement de travail est fixé avec précision par les deux barrettes et la connexion frontale.
Si l'on donne à la bague la section voulue, vette bague n'a pratiquement aucune action sur les conditions électriques des spires.
En augmentant sa résistance, on peut agir, le cas échéant, sur la résistance de l'ensemble de l'enroulement dans sa totalité. Les conditions étant par ailleurs égales, la suppression des tëtes de bobines sur un côté du rotor et leur remplacement par la bague cmmmune permet de réaliser une économie considérable de matière.
Dans la fig.2 les rainures supérieures et les rainures inférieures #la et Nb de l'enroulement de travail sont pratiquées sur le pourtour du rotor. Ceci a cet autre avantage d'augmenter
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encore les sections de dents dont on dispose dans les deux cercles de rainures, ce qui assure aussi un autre avantage quant à la de choisir les dimensions et la possibilité/ possibilité d'utilisation des rotors. En outre, la dispersion des rainures inférieures est augmentée, ainsi que la réactance de l'en- roulement, ce qui permet toutes conditions etant par ailleurs égales, d'obtenir une nouvelle amélioration des propriétés relatives au démarrage.
On fera remarquer finalement qu'il se produit dans les barrettes de la cage d'écureuil, par suite de la différence de grandeur de la dispersion double combinée entre les rainures qui se trouvent'à- des profondeurs différentes et les rainures de la cage dcureuil qui se trouvent au-dessus des courants de court- circuit de valeurs différentes pendant le court-circuit,'courants qui se manifestent comme une augmentation apparente de la résistance ohmique de la cage d'écureuil, augmentation qui ne se fait sentir que pour uné fréquence relativement grande.
Comme on vient de le dire, cette augmentation apparente de la résistance de la cage d'écureuil ne se fait sentir que pendant le court-circuit, mais elle disparait en marche normale, de sorte que le cage d'écureuil peut avoir une résistance relativement plus petite que celle qui serait nécessaire pour obtenir des conditions de démarrage déterminées; ce qui, toutes conditions étant par ailleurs égales, améliore encore les propriétés de marche de la machine.
Comme on peut le voir par la fig.3, les barrettes de la cage d'écureil sont réunies aux barrettes supérieures de l'enroulement de travail, c'est-à-dire aux barrettes de petite réactance, pour former des barrettes communes ak. Le montage des bagues de court- circuit résulte également de la fig.3. Les spires de l'enroulement de travail sont constituées en conséquence par les barrettes ak et b, ainsi que par les connexions frontales S et la bague commune R.
L'enroulement de la cage d'écureuil est constitué par les barrettes ak, la bague de connexion commune R et la bague de court-circuit Rk.
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La résistance ohmique de la bague Rk peut avoir une valeur donnant la résistance totale nécessaire de la cage d'écureil de démarrage avec le reste de celle-ci (ak,R). En @ choisissant convenablement les sections et les matières des différentes parties constitutives de la cage d'écureil de démarrage, d'une part, et de l'enroulement d'autre part, non seulement pour les parties que chaque élément possède en soi en particulier, mais aussi pour les parties communes aux deux éléments, on peut obtenir pour la cage d'écureil de démarrage et pour l'enroulement toutes les variations de résistance et de réactance que l'on désire.
On peut encore-améliorer la disposition de l'enroulement en faisant passer en partie par du fer massif le champ auxiliaire que se produit pendant le court-circuit et qui est combiné avec les barrettes plus profondes de l'enroulement de travail. On décrira cette mesure en détail en se référant à la fig.4.
Dans cette figure, Na et Nb sont encore les rainures de petite et de grande réactance respectivement; a et b sont les barrettes correspondantes, montées en serie. Le stator St est encore indiqué dans la figure. #h est le parcours du champ principal en marche normale. En court-circuit la majeure partie du flux principal est refoulée sur le trajet désigné par #a, trajet qui passe entre les deux rangées de rainures. Le champ #a induit dans les barrettes a une tension qui doit correspondre à une contre-tension de même valeur dans les barrettes b, les deux barrettes étant reliées entre elles en une seule spire.
Cette contre-tension se composera de la tension induite par le champ auxiliaire #a' et de la chute de tension ohmique du courant de cour-circuit qui passe dans le spire a,b. La façon dont* l'établissement de ces deux composantes de la tension a lieu dépend d'une part de la résistance ohmique et d'autre part de la résistance magnétique que le champ #a' doit vaincre. Pour obtenir un rapport favorable, il convient
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que ce trajet magnétique soit aussi saturé que possible.
Pour obtenir ce résultat) suivant l'invention, on fait passer ce champ magnétique par du fer massif. Jela est indiqué dans la fig.4 par exemple par le fait qu'un corps d'induit A en fer massif est monté sur l'arbre W de façon que la tle ne s'applique sur ce corps d'induit que par un dos étroit (cote r). Ceci a pour résultat qu'à l'arrêt et pendant le démarrage, c'est-à-dire lorsque les valeurs de la fréquence sont grandes dans le rotor, le flux auxiliaire #a' rencontre une résistance magnétique considérable dans le fer massif qui, comme on le sait, est pratiquement imperméable à un flux de haute fréquence.
En marche normale, par contre, aux basses fréquences de glissement, la conductibilité du fer n'est pas altérée, de sorte que, les dimensions étant judicieusement choisies, le flux principal peut traverser le corps d'induit sans résistance considérable.
Cette mesure a pour résultat que, pendant Tétât de court-circuit, les barrettes b ne jouent en majeure partie que le rôle d'une résistance ohmique pour les barrettes a combinées avec le flux principal, ce qui équivaut à une amélioration du rapport entre la résistance apparente du rotor et la rétance, qui n'agit dans le rotor que pendant le cour-circuit ou aux hautes fréquences, et provoque une augmentation correspondante du couple de démarrage par rapport au courant de court-circuit ou de démarrage.
L'insertion de fer massif dans le trajet magnétique du champ auxiliaire #a' peut aussi avoir lieu d'une autre façon, comme le montrent les figs. 5 et 6. Dans la fig.5, la rainure Nb est élargie tangentiellement pour pouvoir contenir latéralement des barrettes de fer Fe traversées par une partie du flux principal pendant les périodes de marche. Dans la fig.6,le corps d'induit massif A ou l'arbre W peut comporter des dents qui s'engagent dans l'intervalle entre les rainures. Il est aussi possible simplement des combiner ces mesures, pour faire passer le flux de force #a en partie dans du fer massif. l'introduction de @ pièces de fer massif peut aussi avoir lieu indépendamment de la disposition de l'enroulement.