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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Enroulement pour machines à induction.
La présente invention concerne un nouveau mode d'enroulement, particulièrement en vue d'améliorer le démarrage des machines à induction.
L'invention sera expliquée ci-après avec référence au dessin annexé sur lequel Fig.l montre l'induit en coupe, tandis que Fig.2 en est une vue. 12 désigne l'induit portant des bobines court-circuitées de pas yA (conducteurs 1 et 2, 3 et 4 etc). Ces bobines sont reliées entre elles, par exemple par la bague 7. Aux têtes de ces bobines sont raccordées des impédances (9, 10, 11 etc), logées dans des encoches plus profondes de l'induit 12. La distance entre les
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divers conducteurs 1, 2 de la bobine de pas,y et les impédances 9 est de y2 ou de y1. Les extrémités des conducteurs 9, 10, 11 etc. sont reliées, à leur tour, par une bague 8.
Les deux bagues peuvent se confondre en une bague unique.
L'effet de l'enroulement conforme à l'invention est le suivant. A fréquence élevée, le courant se ferme sensiblement à l'intérieur des bobines yA, l'impédance 9 ne laissant pas passer un courant notable. A petite fréquence, la réactance du conducteur 9 est faible, de sorte que le courant des conducteurs 1 et 2 de pas approprié y1, y2 passe surtout par le conduçteur 9. Suivant la grandeur des pas y ou y1 et y2, la résistance réduite du coté primaire s'accroft plus ou moins pendant le démarrage, tandis que la réactance se trouve diminuée parce que les encoches inférieures ne sont pas traversées par un flux notable.
La Fig. 3 montre une variante de la Fig.2, qui consiste en ce''que les conducteurs 9 etc. des impédances sont sectionnés et constituent le prolongement des conducteurs 1 et 2.
L'effet de cette disposition est analogue à celui de la disposition suivant la Fig.2, avec la seule différence qu'à fréquence élevée le courant des bobines 1, 2 etc. parcourt les encoches inférieures dans deux conducteurs, en sens inverses.
La Fig. 4 montre une autre forme de réalisation dans laquelle les impédances forment également des bobines YB (1B, 2B etc.)
La Fig.5 montre une disposition sans bagues, donc avec phases non reliées qui, par ailleurs, présente sensiblement les mêmes propriétés.
La Fig.6 est une variante de la Fig.4. Les grandeurs yi et y2 qui caractérisent la distance
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entre les conducteurs A (à faible réactance) et entre les conducteurs B des impédances (à grande réactance) sont des facteurs déterminants pour la répartition du courant quand le glissement est faible, c'est-à-dire en régime et, pour avoir des faibles pertes dans le cuivre, ces grandeurs ne doivent pas s'écarter beaucoup du pas polaire (ou de ses multiples impairs).
Afin que l'accroissement des pertes et la diminution de la réactance, utiles et nécessaires au démarrage, puissent s'obtenir, dans les boucles yA et yB convenablement choisies, même quand les pas y1 et y2 ne s'écartent que peu ou très peu du pas polaire, il faut que la réactance des conducteurs B soit grande, et on y arrive, par exemple, en logeant ces conducteurs,conformément à la fig.l, dans des encoches plus profondes de l'induit, où par d'autres moyens connus.
Un moteur à induction avec induit suivant la Fig.2 ou 3 correspond alors à un induit à double cage d'écureuil.
Quand le glissement est faible et la résistance plus forte que la réactance, le courant parcourt les boucles y1 et y2 exactement comme si toutes les encoches avaient la même réactance moyenne. Ce trajet du courant correspond donc au rotor du moteur à double cage qui présente également une faible résistance ohmique et une forte réactance. Ce trajet est clairement indiqué notamment sur la fig. 7 qui représente, à titre d'exemple une forme de réalisation où les pas y1 ou y2 se suivent comme dans un enroulement ondulé, et non comme dans l'enroulement à boucles représenté sur la fig. 3, les deux formes d'exécution étant d'ailleurs, comme on le sait, équivalentes par leur effet.
Au démarrage, le courant passe à condition que l'impédance des conducteurs B soit très grande et que la tension des bobines faites de deux conducteurs A de faible réactance (bobine y1-y2 sur la fig.3 et y1+y2 sur la fig. 8),
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donc des conducteurs 1A, 1B, 2B, 2A ne soit pas nulle comme le montre par exemple la Fig.3, de sorte que les conducteurs B soient magnétiquement inactifs. On arrive ainsi à réduire la réactance de l'induit pendant le démarrage, comme par refoulement du courant de la cage intérieure dans la cage extérieure de démarrage située près de la périphérie de l'induit à double cage.
Suivant le choix de la largeur de bobine y1-y2 dans le cas des Figs.2, 3, ou y1 + y2 dans le cas de la Fig.7, c'est-à-dire de la distance électrique entre les conducteurs lA et 2A, 3A et 4A etc., il se produit une opposition ou un déphasage différent des deux courants traversant ensemble les encoches correspondantes, et cela conduit à un accroissement correspondant des pertes à force magnéto-motrice constante,exactement commeà la suite du choix d'une résistance plus grande de la cage de démarrage d'un induit à double cage, ce qui met en évidence l'analogie avec un tel induit, tant en régime qu'au démarrage.
Les avantages de l'enroulement suivant l'invention qui est, en substance, un couplage polyphasé en opposition à commande électromagnétique, sont la suppression de l'enroulement spécial de démarrage, la grande capacité thermique comparativement aux constructions connues, une faible sensibilité aux ondes harmoniques supérieures (atténuées par le facteur d'enroulement des bobines y), et la petitesse des dépressions dans l'allure du couple, surtout dans les grosses machines. La capacité thermique est particulièrement grande dans le cas où l'impédance est disposée en deux couches par encoche, car alors le courant parcourt les conducteurs des impédances, pendant le démarrage également, dans deux directions inverses.
L'induction mutuelle des conducteurs A et B respectivement doit être relativement faible, car les propriétés du
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moteur se rapprochent d'autant plus de celles du moteur à simple cage, que l'induction mutuelle diffère moins de la self-induction.
On pourrait prévoir encore d'autres formes d'exécution analogues à celles décrites et représentées, et elles ont toutes en commun la particularité qu'un enroulement à court-circuit pour induits de machines électriques, qui se compose de bobines court-circuitées de faible réactance dont les parties sont connectées électriquement, est caractérisé en ce que dans ces connexions de toutes les bobines ou d'une. partie des bobines, sont insérées des impédances variables à volonté ou automatiquement, par'exemple en fonction de la fréquence, qui vont, sous forme de ,conducteurs actifs, d'un coté de l'induit à l'autre, de sorte qu'à la valeur maximum des impédances le courant d'induit se ferme sensiblement à l'intérieur des bobines court-circuitées de faible réactance,
tandis qu'à la valeur minimum des impédances il traverse surtout les impédances, comme courant actif générateur du couple moteur.
Du fait que, dans les moteurs à répulsion, parmi lesquels il convient de ranger le moteur suivant l'invention, l'accroissement de la résistance au démarrage doit être faible par rapport aux moteurs à bagues collectrices (pour éviter des dépressions dans l'allure du couple), il est souvent utile de ne pas raccourcir beaucoup le pas des bobines court-circuitées de faible réactance, afin que l'accroissement de la résistance au démarrage ne soit pas trop grande.
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