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"Installation de commutation" Dana les machines électriques et installations simi- laires il est connu de prélever, à l'aide de commutateurs, le courant induit dans l'enroulement tournant à l'intérieur par rapport à un champ magnétique, pareil commutateur con- sistant alors généralement en une série de lamelles disposées l'une à côté de lautre et isolées,et qui coopèrent avec des balais qui se déplacent devant eux. Pareilles installa- tions ont été utilisées,aussi bien pour le prélèvement des courants produits quinversément pour l'alimentation de machines électriques et, finalement, aussi p'our la trans-
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formation.
Dans ces machines à commutateur la commutation, qui représente dans la plupart des cas un court-circuit, au moins pour des circuits partiels, présente des difficultés, pour l'élimination desquelles il a été fait, jusqu'à. présent, beaucoup de propositions différentes. Ainsi, par exemple, il a été proposé de constituer les balais de prélèvement de courant avec une résistance relativement grande; en outre, il est connu de monter entre les lamelles séparées du commutateur des résistances, par exemple sous forme de bobines de réaction ; il a été énoncé de diviser les balais mêmes en balais simples disposés les uns à côté des autres, qui, de leur côté, sont connectés mutuellement travers de résistances ohmiques,inductives ou capacitives ou mixtes.
Finalement, il a été connu une . forme de solution, dans laquelle une machine à induit est équipée de deux commutateurs séparés, ces deux commu- tateurs étant par exemple disposés sur des côtés différents de l'induit et, dans ce dispositif, les lamelles conduc- trices des deux commutateurs sont connectées avec les rac- cords d'enroulement, de telle façon que ces raccords con- duisent aux deux commutateurs en alternance mutuelle. Pour les machinera induit simple de ce genre, il est en outre déjà connu de connecter mutuellement les balais correspon- dants des deux commutateurs à une amenée de courant ou dérivation de courant commune, avec intercalage de moyens qui me permettent le passage du courant que dans une direction.
Selon la présente invention, on peut réaliser un perfectionnement considérable dans les machines et appareils de ce genre, par le fait d'introduire dans le circuit de commutation,et notamment avec un avantage particulier dans le conducteur de connexion extérieur de pareils com- mutateurs coopérants, des bobines de réaction à circuit
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de retour magnétique, qui sont dimensionnées de façon qu'elles sont déjà saturées par des courants relativement faibles (petites fractions de par exemple 1/10 jusqu'à 1/10000 des courante normaux).
Un exemple de réalisation de l'invention est illustré au dessin. La fig.l désigne l'enroulement continu de la ma- chine, auquel se trouvent raccordés deux groupes des dériva- tions 2 et 3 en alternance mutuelle; le groupe 2 conduit à un commutateur 4 et le groupe 3 à un commutateur 5. Les commutateurs sont ici constitués de garnitures conductrices
6, entre lesquelles peuvent être disposées d'autres garni- tures auxiliaires 7 avec intercalage d'isolation, ces gar- niturea auxiliaires étant en communication avec les garni- tures principales à l'aide des résistances 8 et entre les- quelles sont de nouveau disposées des garnitures 9 en matière isolante.
Au commutateur 4 se trouve un balai 10, au commutateur 5 un balai 11, lesquels se trouvent mutuel- lement en communication par des conducteurs de con- nexion à travers les bobines de réaction 12 et
13, et reliés en commun à la borne de raccord 14 de la ma- .ehine. Les deux groupes de comutateur sont ici décalée l'un par rapport à l'autre, de façon que les commutateurs séparés travaillent en alternance entreux.
Dans l'opération de commutation, le courant, comme dans tout commutateur usuel, passe d'abord de la dérivation cor- respondante de l'enroulement par-dessus les lamelles du com- mutateur aux balais correspondants 10 ou 11 et à travers les réactions 12 et 13 vers la borne 14 de la machine, cepen- dant que la réaction est saturée et qu'ainsi elle est pra- tiquement sana résistance* Aussitôt que le balai quitte la garniture correspondante, la garniture correspondante de l'autre commutateur s'engage sur le balai, de sorte que le courant doit êtredéplacé de l'une branche à l'autre. Comme
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pareil déplacement agit à l'encontre de l'inductance du circuit d'ensemble, une tension de commutation est néces- saire, laquelle peut être imposée,
par exemple à 1'aide d'un champ inverseur, au circuit constitué par l'organe d'enreu- lement, les balais, les réactions et le conducteur de champ connexion, le dit/inverseur pouvant être produit de manière connue/par des pôles d'inversion. Le parcours du champ prin- cipal ainsi que du champ inverseur est illustré schématique- ' ment au-dessus de l'enroulement. Aussitôt qu'au cours de l'opération de commutation, le courant devient inférieur à une valeur déterminée, par exemple 1 ampère ou 0,5 ampère, la réaction correspondante est déssturée, de sorte quelle devient active avec sa résistance inductive complète, ralen- tit le changement de courant subséquent et maintient ainsi le courant à une valeur très réduite durant un temps limité.
De cette façon, il est rendu possible de renoncer à imposer à la tension de commutation la valeur exactement requise, ce qui, de manière connue, peut présenter des difficultés éventuelles, particulièrement dans les machines qui travail- lent dans des conditions de charge différentes. Il est plutôt permis de dimensionner la tension de commutation d'une manière relativement large, étant donné que par l'action des réac- tions le courant est maintenu pendant l'action de commutation pendant un temps suffisamment long à une valeur tellement réduite que l'opération de commutation peut s'effectuer sans étincelle d'interruption nuisible aux balaie de contact, et sans qu'il soit ici nécessaire d'utiliser l'effet d'équi- librage des charbons de résistance, dont les balais de con- tact peuvent par exemple être constitués.
Pour ces motifs, suivant un autre objet de l'invention, il est également possible d'employer à la place des balais de résistance des balais en matière bonne conductrice, tel le cuivre ou l'argent ou, suivant une autre proposition
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de perfectionnement, d'utiliser à la place de contacts tournants des contacts de soulèvement métalliques, par exemple en argent; de cette façon, la chute de tension aux endroits de prélèvement peut être réduite à une valeur minimum, ce qui permet une augmentation très considérable du degré de rendement.
Il peut en outre être fait applica- tion,avec &vantage particulier, en vue d'empêcher la pro- duction de tension en excès, un passage en parallèle aux dispositifs d'interruption et constitué de résistances ainsi ohmiques ou capacitives, Ce passage en parallèle sera/con- struit, avec avantage particulier, capacitivement en ordre principal, et peut encore avoir un petit composant ohmique pour l'amortissement éventuellement nécessaire.
Suivant une autre proposition de perfectionnement, il est possible de constituer les réactions avec une aimanta- tion primitive, tel que ceci est illustré dans la fig.2.
Dans cette figure, on a encore illustré la deuxième instal- lation de prélèvement de courant du.même genre, telle qu'el- le correspond par exemple à la borne négative dans le cas d'une machine à courant continu. L'enroulement est fermé ainsi que les lamelles, de sorte que, d'après la série, elles sont toujours en deux endroits mutuellement opposés des deux installations de dérivation de courant.
Suivant un autre perfectionnement, il est également possible d'extraire de la machine la production de la tension de commutation, cependant que la tension requise soit imposée au circuit de courant dans l'étendue en dehors des balais. Ceci peut s'effectuer par exemple à l'aide d'un transformateur de commutation, qui doit être intercala en un endroit quelconque du circuit des balais, conducteur de connexion, première réaction, deuxième réaction, conclue- teur de connexion et balais placés en regard. De cette façon,
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il est possible de constituer tout l'appareil de commutation de manière stationnaire, cependant qu'il est uniquement nécessaire d'introduire la tension de commutation rytbmique- ment dans le cycle fixé par le travail des dispositifs de contact séparés ou garnitures.
Suivant un autre objet de l'invention, on peut utiliser pour la production de la tension de commutation une machine particulière, une machine de commutation par laquelle on produit une tension de commutation facilitant l'inversion d'un groupe à l'autre et de grandeur et de position de phases appropriées, avec la fréquence de l'opération de commutation, et avec laquelle se trouvent en série des bobines de réaction déjà saturées à des courants relati- et vement réduits,/avec lesquelles il peut éventuellement être monté en parallèle des résistances capacitives ou ohmiques réglables.
Cette machine de commutation sera avantageusement constituée dans le genre d'une machine de haute fréquence, qui comporte, par exemple, un enroulement excitateur dispo- sé comme enroulement concentré dans le stator, cet enroule- ment excitateur étant parcouru de courants prélevés par les lamelles de commutation. A titre d'exemple, un transformateur de fréquence, constitué d'après l'invention, permet d'obtenir, à partir de courant monophasé ou de courant alternatif de fréquence donnée, un courant alternatif ou un courant tour- nant de fréquence quelconque réglable, tout en pouvant réa- liser une capacité de réglage simple et de grandes puissance .
Par l'installation de commutation, selon l'invention, on peut également réaliser un perfectionnement effectif dans la commutation de machines à courant alternatif à commutateur et dans les moteurs de route monophasés. Dans les machines à courant alternatif à commutateur, il n'est paspossible notamment d'appliquer des pôles inverseurs. De ce fait, les
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puissances réalisables de ces machines sont limitées. Des machines à courant alternatif à commutateur excité par stator permettent bien l'établissement de pôles inverseurs, mais elles n'entrent cependant pas en considération pour de gran- des étendues de réglage et de grandes fréquences.
Comme il n'est pratiquement pas possible d'introduire la tension de commutation toujours à une telle grandeur,de façon qu'à l'instant ou. le balai quitte la lamelle de com- mutation le courant devient nul, il est de préférence toujours imposé une tension de commutation quelque peu plus grande,et l'excès de tension est absorbé au moment du passage de courant par zéro dans une réaction de commutation.
De cette façon, il est possible d'élargir la zone du passage par zéro du courant et d'effectuer la séparation des balais en l'absence de courant. Les réactions de commutation seront cependant aussi nécessaires pour d'autres raisons, Dans les 'bobines d'induit court-circuitées pendant l'opération de commutation, il est produit notamment par le champ tour- nant des forces électromotrices de la transformation, les- quelles doivent également être absorbées par la bobine de réaction, afin d'amener à la valeur la plus réduite possible les courants de court-circuitage causés par ses'.. tensions de transformateur.
A ceci s'ajoute encore que dans le cas de réalisation d'un nombre réduit de lamelles de commutation, il convient encore de considérer les ressauts de tension qui se produisent lors du passage d'une lamelle à l'autre.
C'est d'abord par la connexion de la machine de commutation avec les réactions de commutation que le dispositif devient ainsi pratiquement réalisable ou utilisable, étant donné que les réactions de commutation permettent d'introduire une tension de commutation effectivement plus grande qu'il n'est nécessaire pour la contrainte du passage de courant, d'une lamelle à l'autre, et pour récupérer l'excédant de
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tension ourlent Par zeroe sorte lau moment du passage du courent par zéro, de sorte qu'on peut éviter un accroissement nouveau du courant d'équilibrage jusqu'à ce que le balai ait quitté la lamelle. La grandeur des bobines de réaction dépend de la grandeur de la tension que ces bobines de réaction doivent absorber pendant le pas- sage du courant par zéro.
Pour cette raison, la tension de commutation n'est pas prise trop grande, étant donné que la réaction doit également absorber la tension de transfor- 'mation et, dans le cas d'un nombre de lamelles de commuta- teur réduit, encore la tension de commutation naturell'ement présente. Cette tension de commutation naturellement présen- te ne peut pas être utilisée pour la contrainte du passage de courant, étant donné que le cas peut se présenter qu'elle se trouve, lors d'un recul déterminé, dans la branche mon- tante des demi-ondes sinusoïdales produites, alors qu'elle se trouve de façon exacte dans la branche descendante; il convient cependant toujours que, lors du passage d'une la- melle à l'autre, les lamelles suivantes possèdent la tension plus élevée.
Dans la fig.3 du dessin, l'invention est représentée titre d'exemple. Il est montré ici une disposition fon- damentale pour un transformateur de fréquence, tel qu'il peut également trouver application dans les machines à cou- rant alternatif à commutateur et dans le montage inverseur de redresseurs de courant. Le transformateur de fréquence comporte un enroulement d'induit A, dont les raccords im- pairs sont connectés avec le commutateur de gauche K1. Chaque commutateur comporte autant de lamelles de contact que l'enroulement d'induit ccmporte de raccords, de sorte que chaque deuxième lamelle se trouve raccordée. La largeur de balai ne pourra alors pas être plus grande que la largeur d'une lamelle non raccordée située entre les lamelles de commutateur raccordées à l'enroulement.
Pour ne pas avoir
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des balais trop étroite) le nombre de lamelles peut être pris plus grand que le nombre des raccords d'enroulement, et la largeur des lamelles conductrices de courant et des lamelles non raccordées, se trouvant entre les premières, peut être réglée en reliant plusieurs lamelles. L'amenée de l'énergie alternative à fréquence constante s'effectue à l'intervention de trois anneaux collecteurs 8,qui sont raccordes à trois dérivations des enroulements d'induit décalés électriquement de 120 , tout comme dans les trans- formateurs de fréquence connus ou transformateurs à simple induit. Le stator du transformateur de fréquence ne porte pas d'enroulement. Il forme uniquement le circuit de retour magnétique pour le champ d'induit.
La commande de l'induit s'effectue à l'intervention d'un petit moteur réglable M, dont la puissance est déterminée par la friction d'air , la friction de paliers et la friction du canmutateur du trans formateur de fréquence.
La commande peut s'effectuer en synchronismes inférieur ou supérieur. Il est avantageux de commander en synchronisme supérieur, afin d'éviter que la plus haute fréquence, par -exemple de 50 périodes, doive être enlevée avec l'induit à 1'arrêt. Avec commande en synchronisme supérieur, il est débité en synchronisme du courant continu et en synchronisme doublera fréquence amenée. Entre ces deux, on peut obtenir toutes les fréquences entre zéro et la plus haute fréquence, par exemple 50. Le réglage de la tension débitée au commu tateur s'effectue par déplacement des balais.
Entre les balais K1 et K2 sont intercalés les trans- formateurs de commutation KT1 et KT2, dont l'enroulement primaire est excité par la machine de commutation KM. Celle- ci comporte un enroulement de travail II, qui est encastré dans des gorges du paquet de lamelles de stator, tout comme
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dans les machines de haute fréquence constituées comme machines à pôles identiques. Le rotor Z est constitué en forme à 'engrenage , dont le nombre de dents est fixé par la fréquence de commutation, soit le nombre des lamel- les. Il est entraîné avec un même nombre de tours que le transformateur de fréquence.
L'enroulement excitateur I de la machine de commutation, qui est logé par exemple comme enroulement concentré dans le paquet de tôles du stator, est excité par le courant de la fréquence variable produite. La machine de commutation doit être calculée à peu près pour le rendement des lamelles, c.à.d. pour le produit tension de commutation x le courant maximum passant par les balais.
Dans le circuit de court-circuitage entre les balais
K1 et K2, il est en outre intercalé les réactions de commu- tation KD qui ont pour mission d'absorber la tension de transformation et la tension de commutation excédante lors du passage du courant par zéro. Les bobines de réaction doivent être dimensionnées de façon qu'elles sont désaturées lors de petits courants, par exemple des courants moins de un ampère et qu'elles peuvent absorber toutes les ten- sions qui se produisent dans le circuit de court-circuitage.
Elles doivent être saturées autant que possible au-delà de un ampère.
L'installation de commutation décrite peut être uti- lisée dans les machines à courant alternatif à commutateur, les moteurs de route monophasés et dans les machines à courant continu à commutateur. En outre, son application est avantageuse dans les transformateurs de fréquence, qui travaillent d'après le principe redresseur de courant et qui permettent un réglage de fréquence sans étages et sans perte. Dans pareilles installations, un transformateur à six phases ou à douze phases pourrait travailler sur deux
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tion commutateurs, soit sur deux dispositifs d'interrup/ contrôlée, cependant que la commande s'effectue conformément à la fréquence voulue. L'installation décrite peut également trouver application dans lea dispositifs transformateurs ordinaires à valves.
A titre de perfectionnement complémentaire, la ten- sion de commutation peut être dimensionnée proportionnel- lement au champ principal et être intercalée de façon qu'elle agite à rencontre de la tension de transformateur.
La disposition devient alors particulièrement simple, quand l'enroulement primaire du transformateur est monté en parallèle à l'enroulement excitateur. les pôles inverseurs peuvent également être laissés de côté'et on peut monter en série, avec la contre-tension, une tension d'inversion produite de courant produite en dehors de la machine,/de préférence par une machine de commutation particulière, L'abandon des pôles inverseurs permet une utilisation particulièrement , ce favorable de l'espa/, de sor te que des machines de même puissance présentent un moindre volume que jusqu'à présent.
Dans la fig.4 du dessin, on a illustré, à titre d'exem- ple, le schéma d'un moteur de route monophasé construit selon l'invention. Ici, suivant l'invention, la tension transformatrice est compensée par une contre-tension inter - calée dans le circuit de commutation à travers un trans- formateur auxiliaire T. A cet effet, l'induit A du moteur de route monophasé est équipé de deux commutateurs K1 et K2,
Les prises de dérivation paires de l'enroulement 2,4,6... de l'enroulement d'induit A sont raccordées par exemple au commutateur de droite K2 et celles impaires 1,3,5...au commutateur K1 de gauche, Chaque commutateur possède avan- tageusement au moins autant de lamelles qu'il y a de dérivations d'enroulement, de sorte que chaque deuxième lamelle est raccordée.
Entre les balais,frottant sur les
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deux commutateurs et connectés au même conducteur de raccord, se trouve intercalé un transformateur auxiliaire T à l'en- roulement primaire duquel est raccordée une tension qui est proportionnelle à la tension existant à l'enroulement excitateur E. L'enroulement primaire est à cet effet monté en parallèle à l'enroulement excitateur. De cette façon, il est possible de compenser la tension transformatrice.
La tension d'inversion de courant est alors produite par exemple par des pôles inverseurs W. Un enroulement de com- pensation présent est désigné par k. La tension transfor- matrice peut cependant également être rendue inactive d'une autre manière, tout au moins en partie. A cet effet, il est intercalé des bobines de réaction D dans le circuit de commutation, lesquelles sont établies de façon à être sa- turées déjà pour de très petits courants, par exemple moins de 1 amp. Elles doivent être dimensionnées de façon que la tension induite par effet transformateur du champ principal dans la bobine court-circuitée ne suffit pas pour saturer les bobines de réaction.
Ce n'est que par superposition de la tension de commutation produite par les pôles inver- seurs que les bobines de réaction sont saturées et elles ne présentent alors qu'une petite résistance supplémentaire pour le processus de commutation même. Au moment où les balais quittent la lamelle de commutateur, le courant est abaissé à zéro par la tension d'inversion de courant produite par la bobine d'induit court-circuitée par les pôles inver- seurs et .la tension transformatrice est enlevée. Dans cette disposition, il n'est pas nécessaire de régler à précision la tension d'inversion de courant produite à travers les pôles inverteurs.
Comme les bobines de réaction
D peuvent absorber l'excédant, la tension d'inversion de courant peut être rendue plus grande que théoriquement né- cessaire, de sorte qu'on réalise ainsi un passage de courant
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plus sûr d'une lamelle à l'autre.
Dans une autre modalité de l'invention, les pôles in- verseurs sont encore laissés de côté et la tension d'inver- sion de courant est introduite de l'extérieur à travers le transformateur auxiliaire T. A cet effet, le transformateur T est excite par une tension qui est proportionnelle au courant d'induit et qui possède la fréquence de commutation, La fig.5 montre pareil dispositif, dans lequel on n'a ce- pendant pas indiqué les connexions de la tension propor- tionnelle à la tension à l'enroulement excitateur et qui agite à l'encontre de la tension transformatrice. La ten- sion d'inversion de courant peut être produite par une machine de commutation KM, qui tourne à la même vitesse que le moteur de route. La machine de commutation est con- struite par exemple dans le genre des machines de haute fréquence.
Elle comporte un engrenage Z comme rotor, dont le nombre de dents est déterminé par le nombre de tours et la fréquence de commutation nécessaire. Le produit nombre de dents x nombre de tours doit être égal à la fréquence de commutation. Le stator porte un enroulement d'excitation concentré KW, qui est parcouru par le courant d'induit et un enroulement de travail S subdivisé, dans lequel on produit une tension de haute fréquence qui est imposée à l'enroulement primaire du transformateur auxiliaire T comme tension d'inversion de courant.
La tension d'inversion de courant ainsi produite peut être montée en série à la tension à l'enroulement excitateur E, afin d'intercaler aussi bien la tension d'inversion de courant que la tension pour enlever la tension transformatrice dans le circuit de com- mutation à travers le transformateur auxiliaire T. Il est ici également intercalé avantageusement des réactions de commutation D, afin de ne pas devoir régler à précision la tension d'inversion de courant qui est imposée à travers
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le transformateur auxiliaire T et qui/présente une haute fréquence modulée sur la fréquence produite. On introduit avantageusement une tension d'inversion de courant plus grande et l'on absorbe l'excès par les bobines de réaction D.
Les bobines de réaction D peuvent alors également être dimensionnées, de façon qu'elles rendent la tension transformatrice inactive, de sorte que l'on ne doit y amener que la tension d'inversion de courant à travers le trans- formateur auxiliaire T.
Le cas peut se présenter qu'en raison de la disper- sion, saturation, etc., il se produit des écarts de la tension de transformateur et de la tension d'inversion de courant. On peut cependant les absorber à l'aide de réac- tions, de sorte que la commutation se fait sans défaut. Sui- vant une autre proposition de perfectionnement, les réac- tions à noyau aimantable peuvent être dimensionnées, de façon que la tension transformatrice, induite dans 1& bobine d'induit court-circuitée par le champ excitateur de la machine, ne suffit pas à elle seule pour la saturation des réactions, mais que cell ci ne sont saturées que par superposition de la tension d'inversion de courant produite par des pôles inverseurs.
Dans ce cas, les pôles inverseurs peuvent être laissés de côté et la tension d'inversion de courant peut être intercalée de l'extérieur, de préférence à travers un transformateur entre deux balais connectés au même conducteur de raccord. De cette façon, on peut réaliser une meilleure utilisation d'espace dans la construction de la machine.
Le perfectionnement est expliqué ci-après avec réfé- rence aux figs.4 et 5. L'induit A (par exemple d'un moteur de route monophasé) comporte deux commutateurs K1 et K2.
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Ici,les prises de dérivation d'enroulement paires 2,4,6... de l'enroulement d'induit A sont raccordées par exemple au Commutateur de droite K2 et celles impaires 1,3,5... au com- mutateur de gauche K1. Chaque commutateur comporte avan- tageusement au moins autant de lamelles qu'il y a de dé- rivations d'enroulements, de sorte que chaque deuxième la- melle est raccordée. Entre chaque balai sur l'un des com- mutateurs et un balai sur le deuxième commutateur connecté au même conducteur,de raccord, il est intercalé, selon l'in- vention, des réactions D à noyau aimantable, qui sont di- ne mensionnées de façon que la tension transformatrice/suffit pas seule pour la saturation des réactions, mais que les réactions D ne sont que saturees par superposition de la tension d'inversion de courant, par exemple pour des cou- rente un peu inférieurs à 1 amp.
Elles ne représentent alors qu'une petite résistance supplémentaire pour le processus de commutation même. Au moment où le balai quitte la lamel- le de commutateur, le courant est réduit à zéro par la tension d'inversion de courant produite par les pôles in- verseurs dans la bobine d'induit court-circuitée et la tension transformatrice est supprimée. Dans cette disposi- tion, il n'est pas nécessaire de régler à précision la tension d'inversion de courant produite à travers-les ' pôles inverseurs. Pour réaliser un passage de courant sûr d'une lamelle à l'autre, la tension d'inversion de courant peut être rendue plus grande que théoriquement nécessaire, étant donné que les bobines de réaction D peuvent absorber l'excès de tension.
La tension transformatrice peut également être enlevés,au moins en partie, par une tension introduite entre deux balais connectés au même conducteur de raccord, ten- sion qui est proportionnelle au champ principal . Cette
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tension est intercalée dans le circuit de commutation à travers un transformateur auxiliaire T. L'enroulement pri- maire du transformateur est en outre raccordé à une ten- sion qui est proportionnelle à la tension de l'enroulement excitateur E. La tension d'inversion de courant est alors encore produite par les pôles inverseurs W. Un enroule- ment de compensation prévu est désigné par K.
Dans une autre modalité de l'invention, les pôles inverseurs sont également laissée de coté et la tension d'inversion de courant est introduite du dehors à travers le transformateur auxiliaire T.A cet effet, le transfor- mateur T est excité par une tension proportionnelle au courant d'induit et qui possède la fréquence de commutation (fig.5). La tension d'inversion de courant peut être pro- duite par une machine de commutation KM, qui tourne à la même vitesse que le moteur de route. Elle est constituée par exemple dans le genre d'une machine de haute fréquence.
Elle comporte comme rotor une roue dentée Z, dont le nombre de dents est déterminé par le nombre de tours et la fré- quence de commutation nécessaire. Le produit nombre de dents x nombre de tours doit être égal à la fréquence de commu- tation nécessaire. Le stator porte un enroulement excitateur concentré KW qui est traversé par le courant d'induit et un enroulement de travail subdivisé S, dans lequel on produit une tension de haute fréquence qui est imprimée comme tension d'inversion de courant à l'enroulement primaire du transformateur auxiliaire T.
La tension d'inversion de courant ainsi produite peut également être montée en série avec la tension à l'enroulement excitateur E, afin d'in- troduire aussi bien la tension d'inversion de courant que la tension pour la suppression de la tension transformatrice dans le circuit de commutation, à travers le transformateur
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aussi
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oscillateur T Ici il ssra/:1r.ltarc al avaltagau-ianant des bobinoi da réaction de commutation D, afja da na pas 1:8 'Voir régler à précision la taisicji d'jnvarsiom de 6 curant qui est imposée à travers le transformateur mxiliaire T et qui représente une tension de haute fréquence modulée sur
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la fréquence :produite.
Qn introd3,.t av:aatagauset>:#nt me tension d'inversion de courant plus grande et l'on absorbe l'excès de tension par les réactions D. Comme indiqué ci- devant) les bobines de ré action D peuvent alors également
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µtre di.r#n.s ion.a.é se, de fasom qu'elles rendent la tansion tranBformatrioa inactive,, de sorte que la tensioJ!l él'11'" version de courant doit être nniqu3nmt amende à travers le trausfarmgteur auxiliaire T* . ,
Oh obtient une forme de réalisation particulièrement favorable pour le nouveau type de machina quand la partief
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axcitatriee est ex4autde rotative "tes qua aeoi ast delà connu- et l'induit stationnaire, et que 1' nroalannnt d'in" duit est CQ.nae9t avec des interruBteurs pour l'inversion de courant.
Si un enroulejijant de ehmp inverseur ou un enroulea&nt de compensation est né ces eaire, eau-o. eau- vent gaJ.e.c#nt âtre montés dans le rotor, Ici il est prévu par phases deux groupe-s dtîuterrulteur,5, 'dont les uns conduisent aux prises de dérivation paires de l'enroulement inducteur et les autres aux dérivations impaires.* Dans'
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le conducteur de liaison entre les groupes d'Infor rupteurs,, il est intercalé au .moins 'un dispositif pour la variation de résistance soudaine au passage de courant par 'zro,
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soit avant , lors de la omrautatiQra, L'aplanisEmea-t de la courbe de courant au passage du courant par zéro, par
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l'inte3axtiau clos dispositifs poux la variation de ré- sistance aouclaioe,,
permet que ces opiratioaa àtintorzçpt jgn marnas de durée a ralat ivamsnt lqugue s'effaat1J8a1lt saM.s for- mation dëtinoalles, étant donné que le courant a pr.a,t3.qua^
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ment la valeur zéro,non pas pendant un interrvalle de temps infiniment court, mais pendant un temps limité et suffisent pour la processus d'interrruption. Cet . apla- nissent de la courbe de courant peut en outre se iriser sans grande consommation, étant donné qu'il est prevu deux groupes d'interrupteurs pour chaque phase. De cette façon, il est possible de maintenir en nombre réduit les dispo- sitifs pour la variation de résistance soudaine.
Il est particulièrement avantageux ici d'utiliser également, pour la variation de résistance sondaine, des réactions satures déjà lors de faiblescourants, éventuel- le,ment aimantées primitivement à polarité alternative et dent la résistance, par exemple réglable, capacitive on ohmique peut être montéa en parallèle.
En outre, afin de perfectionner la commutation, les réactions sont avan- tageusement dimensionnées, de façon qua la tension trans- formatrice,induita par le champ excitateur dans la partie court-circuitée de l'enroulement d'induit, ne suffit pas à elle saule pour la saturation des réactions, maisque celle .. ci sont saturées d'abord par superposition des tensions de commutation. :pour combattre la telsion trans- formatrice, il peut être introduit dans le commutateur de liaison, entre deux groupes d'interrupteurs, de préférence à travers un transformateur, une tension proportionnelle à la tension d'excitation et qui agite à l'encontre de la tension transformatrice.
Il y a également la possibilité de constituer l'installation pour la variation de résistance soudaine au moyen de valves à anode unique et grille de réglage montées de façon croisée.
Lette partie est représentée à titre d'exemple au dessin. La fig.6 montre un moteur monophasé à cincuits en série, particulière ment approprié pour le service de route,
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qui, à l'encontre des ré'sliaatiQiI1ls usuelles, ne campa* te pas de aqmnitateur et qui peut être construit aussi b isn pour des fréquences da 16 2/z Hz que pour selles de 5Q Hzb Lieur,gul%roent exoitatoux E, l' aar oula men t de champ inverseur W et l'en.rGule#nt de cQl1lpensatiQ(l X sont ici montés dans la partie rotative, pependant que l'amenée de courant se produit aux anr0ulert.uxlta mcntés en série à travers deux anneaux a41100toars Bo La réaiat oe en ;
arallè3.a des p3les inverseurs veatuelleJ#nt nécessaire peut âtr-e disposés dans le rotor, soit entre un troisième anneau collecteur qui ne doit étre dimesio#é/(ue pour le efoorant an parai- lè16 das ;pneu! inverseurs, et 7&xtm un anneau at éa aatBMat \ collecteur principal. Les trois enroulements énonces peuvent être pxé outé suivant le genre connu mour moteur de routa monophasé à piles vesus d'estampage Qu comme enroulent8 divisionnaires, cependant que lors de l']a Val:
a ion de la.
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direction de rotation, des parties d'enroulement doivent
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Stre inversées à travers un anneau collecteur auxiliaire, L'enroulement d'induit A est aécuté 'comme enr#le':'
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ment à courait continu fermé et disposa à l'intérieur du
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atatorg Les prises de 'dérivation im:ps1r 1,, à, 5,1',à' et 5' de cet enroulemut mè#t aux interrupteurs k,,,k 3et k5 ou kliekat et k:5" 0 et les prisaa pairo>1 2.4,6121.',4( et 6t aux iut 9:'ru:
ptaura k2,.k4' et k2' ,k4"" 0 as im-texruwtours sont contres par exemple b, l'aide d'arbres à oamqu, qui sont eomm dé à partir de l'arbre du moteur* Les iiI1ltet'r... taux$ kyk3 et ksi kl"k3' et k5"k2,k4 et i6 et ka.k4 et k6' sont reliés é3.actriqarment entr'eux et conduisent aux bobines de réaction commutatricea D,,Dp soit Dlf et 7 entre lesquelles se trouvent rSc.Clordée6 les amonè de courant,
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L'snrou.lar#nt d'induit est mnato en série aves les enroule...
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ment;
raccordas aux anneaux colleateuxa*
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Dans la ré alisatiom illustrée, le oourant pes sA du race oeà , de réseau l à travers l'anneau collecteur S aux anrcule cents de p$la principal, d'jnvarsiom et de campensatinr, à trS'V'srs le deuxiè:na anneau collasteur S, la bobina da réactior1 Dl et 1 t it,r ruFtaur kl à la prise de dérivation 1 de l' an r av;.- lapant i'inàwit, Apres passade à travers de l'anr au3.p nt d'induit. le courant arriva ensuite à travar la raee cr d lx et l' interrçptmr k . &. la bobina de réaction D,t et Ou- suite au rsosord de réseau II.
Sous l'influença du menant
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de rotation qui se produite le rotor commence à tourner et
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les interrupteurs k2 et k2 sont ferm s, Comme le potentiel de la dérivations est plua grand sous itinflus1ilDe du champ inv,el'seUJ;lqus celui de la dérivation 1, les interrupteurs k2 et k,21 reprennent la conduite du courait par la dime-n" sionnage partioulîar des bobinas de réaction, qui Boit déjà saturé 9S pour da faibles courants, par exemple dans l' 4rdra de grandeur de 1 à aoipt, la zone du peE 38te par zéro du courant B ' é a 0U%aiit à tr'avars las m t drrw t ear le et klf est élargie.
En outre, par me aima.n.ta1:.ïoi1Jl primitive, de préf'érsn ce avaa du courant continu, soit avec polarité alterzimte, l'étendue non saturée des réactions peut gare déplacée à VQ lon té, par exe-ap le en une po Bi t on a ymé t r iq ue au pas 8 eg e du courant par zéro. L'ouverture des s 3n ter rup taure e'effec-- tue par conséquent pratiquement ai l'absence de courants* Il doit notamment uniqueaant 6tre interrompu las ocurants d'aimantation des réactions Dl et Dl'.
Les bobinas de réact.ioi1 sillIJ8chent ainsi l'apparition de courants de court...oircuitsge dane les côtés du passage de courant d'un interrupteur à l'autre, quand les deux sont mie en circuit La tonsion trac sformatrî(2a, induite dans les part las court-circuitées de 1'enrouleoent d'induit pendait le prooas- sus de o flrnmutati oxa et Boue l'influence du Cha.a#'9xàitateur, peut être rendue inactive dans ce dispositif, qmani le
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bobines de réaction scat dmarsionnées, de façon qu'e1.1eB ne sont pas encore saturées par la tension, transformatrice içuer#nt" mais d'abord par superposition de la temsiom de .oo.m.an ta ti 11J.9 On peut alors renoncer a.u: 0 ha1JJl>s "1nJ:e'It!,s'etU1S a4cal4a de phasàs tels qu'ils sont usuels dams les moteurs
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de route monophasés connus.
La tan s ion transformatrice peut
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galar#n t être enlevée par'jntroduotlondan& le circuit de réaction d'usé oontre-tension proportionnelle à la te11J.-o. aion axcaitatri9, Cette tension de commutation peut être imposée à travers de transformabeuïs partisullars qui soit places aucpoints BT et II, soit PI,et pllw , la temsiain, placée aux transformateurs) est prélevée aux anneaux col- leuteare, soit à l'airoulamant de pôle principal Bq Evantual- lamant, les r6@tlo.lle peuvent être aimantées ptimiiivement à l'aide d'enroulemsnts particuliers, qui saart excités par une tansion proportiQ1J.nalla à la tension excitatrice, capexn- dant qu'Il est prdvu avantageusaitant des résistances 9n parallèle peur la réglage de la pcs.ibion da phases exacte#
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Tour obtenir des réactions da commutation réduites at
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d'augmentaI' la 1),au-ae,
de repos a4tra les jeux de travail des rért3ons, on peut int arçaler L la. pl aoe cl 1 me yëas- tion unique derrière les points 2 2II12il et 2111 , aaoore une réaetiqu devant les interrupteurs en a.vt des pcUnts nancé: s, ira place de ra,t3o.s de oommutatlone on peut également rendre das valves à anode unique et oOJ!Ji.trô19l' par grïlle, tel qu'il est repràaeatê dans la fig,7 &u das lm. notamment pour un moteur de route monophasé Les Neaes dispositifs sont ici pourvue des #m.e s a:
Ign de rdférance q'ue dans la fig,.6o Chèque bobine de rëactio'n est ici ayante eusement remplacée par deux valves v en montage !3roiaé dans lesquelles les grilles g sont frappées de poussées de tans iom positives do oourte cltwée à travers les interrupteurs kl,ka été., soit à travers da contacts auxiliaires approprias s sur l' ,/i1l" bre à
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1 ment oama? conformément à lta.planiM.e1 voulu da la courbe ds cocu-
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rante Le contrtle de grille peut an outre s'effectuer de façon qu'il soit imparti aux grilles de deux valves carré., latives montées an croix peu de temps ,après fermeture des
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il1terrupt8llrs corresmdants kl,k,, ato6y.
des poussées de tension positive, de courte clirea à travers les contacts auxiliaires aQrrEspond-ants hé De cette façon, le courant sera repris par cette valve,dont la tension d'anode est positive psr report à la cathode,, ospendant que l'autre valve reste sans courant. La connexion de la telsion de grille négative est laissée de o@t4 ims la figure, étant donné qu'alla s'effectue due la manière usuelle, Le régisse de la vitesse s'effectue dans les deux CIIBIDO- aitifs illustres a c anme dans un moteur monophasé ordinaiie par 79xiatloia de la grandeur de la tension de bornes amende.
;Lli]lstla1tion d'inversion de courant, salon l'invention, peut 6-vid-amudat trouver application dais d'auiras archines électriques Elle rs'Tiplac3 avantagausatïsnt les installations de cO utoatiQrXl usuelloa avec C0111ffiuta.taur Ma:iLS, le s machines
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qui sont construites d'âpres le principe du moteur triphasé
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à circuits la série, du mat aur triphasé à circuits am ddrivatiom alimentés B #&r la stator et ceux &1itdltÉB po le rotor S'il était ng-,esaaire à'avir,à8nB la réalisation uauella das a J1h .ina susdites, ai train da b alais doubles, il est #irrtaI1ant at 111 a à l au r place, d'un? ;us,11ièr."J a.i1'f"nt ea, das groupas el'jntrr1J.Qteu:rs qui comportent une série de contacts i (fis.8) racaordég b. l'91rQula, nt d'induit et deux séries de contacts extérieures a d.éJ.E1nd.ant:::
ou inclép11jlooo dant nLituellanent et qui sont ::r1Qbiles, tout an se trauvsn.t en liaison avec l'earculement de cha.'llIi à travers d'anneaux collecteurs, soit :;.:rEC le ré seau à travers de régulataurs de t9:lsian(> Les séries de contacts a peuvent ga1.emoot être etat:ionnaires, cependant que les canes,qui les oommgldent,,
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sont allas mêmes rotatives, La capacité des àUp1aoaments, indiquas par des flèches au dessin,pour 1 séries de bzz
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tacts extérieures, a pour but de laisser toujours coopérer
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des contacts extérieurs et jn.tériaurs différents.
De oette façor on réalis9,.tout ooaae dais les machines a commuta-' tour ponnuauo 'un réglage de la vitesse ou du moman t de rotation par dgjplaoameat des balais.> Les possibilités de réalisation et d'spplication de 1'in.tion a sont aucune.- ment ê]uia4ea par les exemples traitas dans 18., ;prés alte description. 3i2s3,p ekeml)le, on Peut 4gelemeut réaliser le mcutege d'inversion ou de raccordement entre les différent e6 dérivations d'un transformateur à Otages, Les propositions le l'invention peuvent également être appliquées avent;.geuse.!#nt,. soit e]8:rêment,. en commun ou en combinaison quelconque l'une avec l'antre. ,9,insipar exemw ]le, les résiatanoea entre les lamalles principales et les lamellez auxiliaires poumut être des l'sistaJ.oas 01-M miqmaa, induotivea ou caj?aoitiveaqu biez des rh11st81os oom iné 66 Rov-,k ncl 1,3 at 10 ma l.
Installation de OC Wllut.aUQn '] O1lr le re d.rel3 Ílament ou 13.n39rsion de 0 ouranta produits dans des enroulements à l'aide d'au moins deux groupes de lamel.l# de contact, qui so nt oQnneotéIB..; alternativement entr'elks aux prises de. clé- rivat1n des enroule ment s t caractérisée par le fait qu'.7, . eet 1?laot dans le circuit de commutation des dispositifs qui opérant, lors de la commutatiqu, une variation sQ;udai# -'particulièrement ua agranàisBozent de la résistance., par exemple avait la passage du courant par zér0 , 2. Installation s:u1wa.nt la revend joation z., oaragtërisé'e pax le fait que comme dispositif pour la -Variation de r4gi,atanoe soudaine il est fait emploi de r éagt ians à oh.... cuits de retour m!ignêtic#l3 qui scat dimeneionns de façon
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