<Desc/Clms Page number 1>
MOTEUR DE TRACTION A COURANT ALTERNATIF POUR FREQUENCES DE RESEAU;,
DE PLUS' DE 16 2/3 CYCLES.
Des moteurs de traction à courant alternatif pour 50 cycles présen- tent des différences essentielles par rapport aux moteurs pour 16 2/3 cycles.
Pour les mêmes efforts électriques et pour le même type de construction, la tension aux bornes s'élève approximativement à une valeur allant de la moitié jusqu'au tiers, et l'intensité et le nombre de pôles, pour une même puissan- ce;, s'élève au double jusqu'au triple. L'intensité élevée exige un long com: mutateur. Comme la.longueur axiale du moteur est cependant limitée, dans les types de construction ordinaire, par l'écartement, le paquet de tôles devient plus étroit et le diamètre extérieur augmente.
L'intensité élevée exige des relais de commande plus lourds ou la transformation en commande par haute tension, c'est-à-dire un transformateur plus lourd. Cela peut être évite en montant en série deux moteurs. Mais si ces moteurs sont montés sur des essieux différents non accouplés, les roues ont une plus grande tendance au dérapage et portent préjudice à la force de traction maximum du véhicule.
Comme le moteur pour 50 cycles doit avoir un diamètre plus grand, on ne peut, à partir d'une certaine vitesse de marche,, plus se contenter d'un seul moteur pour obtenir la puissance nécessaire pour un diamètre de roue donné. La puissance est alors fournie par deux moteurs qui fonctionnent sur un essieu commun, qui sont., par conséquent, accouplés et qui peuvent, sans inconvénient, être montés en série. De tels moteurs doubles sont con- nus en soi. On réalise des économies si on monte ces deux'moteurs sur un arbre d'induit commun et si on leur donne un carter commun. On obtient alors un moteur tandem, qui est également connu et dont les deux induits sont mon- tés en série.
Suivant la présente invention, on peut encore réaliser une meil- leure utilisation de l'espace disponible si l'on prévoit pour les deux mo-
<Desc/Clms Page number 2>
teurs non seulement un carter commun, mais si on emploie également pour les deux enroulements d'induit, un paquet de tôles d'induit commun. Les deux en- roulements d'induit conservent leur commutateur propre et sont complètement isolés l'un de'l'autre, ils sont montés en série. Dans un tel moteur à com- mutateur double, l'encombrement sera moindre que pour un moteur tandem, dans- lequel l'utilisation de l'espace axial est encore mauvaise, parce que entre les deux paquets de tôles d'induit, il faut encore prévoir de l'espace pour les tètes d'enroulement des deux enroulements d'induit et le cas échéant, un petit entrefer.
Mais c'est précisément pour des moteurs de traction, dans lesquels la longueur axiale est limitée par l'écartement, qu'il est important d'utiliser l'espace disponible de la meilleure manière possible.
Le dessin représente schématiquement une forme de réalisation du moteur à commutateur double. Celui-ci possède un paquet de tôles du stator commun 1 avec l'enroulement 2 et un¯paquet de tôles de rotor commun 3 avec les deux enroulements 4 et 5:, qui sont dirigés vers des commutateurs 6 et 7.
Les deux enroulements d'insuit sont montés en série.
Si le mbteur tandem comporte deux tôles d'induit de b mm de lar- geur chacune, qui sont écartées l'une de l'autre d'une distance de a mm, un moteur à commutateur double correspondant peut avoir une largeur de tô- le de plus de 2 b mm et, par conséquente sa puissance augmente pour un même encombrement. Comme l'intensité augmente en même temps que la puissance, les commutateurs deviennent plus longso Pour cette raison, on ne réalise pas une augmentation de puissance dans le rapport (2b = a) : b mais appro- ximativement une augmentation de puissance dans le rapport (2b + 1/2a): b.
Mais cette dernière est déjà fort importante, étant donné que pour un écar- tement normal,b estenviron égal à 120 mm et a environ à 160 mm, de telle sorte que le rapport (2b + 1/2 a) 2 b est de l'ordre de grandeur de 320 : 240. Cela signifie cependant que la puissance du moteur à commutateur dou- ble pour un même encombrement et pour un poids pas beaucoup supérieur est d'environ 30 % supérieure à celle du moteur tandem, ou que, pour une même utilisation des poids, la vitesse du véhicule puisse être augmentée d'en- viron 30 %, si au lieu du moteur tandem, on prévoit un moteur à commuta- teur double,
Des enroulements à commutateur double sont connus en soi.
Ils sont employés, par exemple, pour de petits moteurs à courant continu, par exemple des moteurs auxiliaires pour véhicules de 3.000 V, au cas où un seul commutateur pour 3.000 V, @ @ devrait avoir un diamètre trop grand. Ici le but du commutateur double ré- side donc à diminuer le diamètre du commutateur, tandis que la conserva- tion de la longueur axiale n'est pas tellement importante.
Les conditions et les buts sur lesquels le commutateur double connu pour courant continu est basé sont donc autres que pour le moteur de traction à courant continu, pour fréquences de réseau de plus de 16 1/2 périodes, suivant la présente invantiono
On a également employé des moteurs à commutateur double pour des trolleybus et des électromobiles ; cesvéhicules ne comportent qu'un seul moteur de ce type et, ici, le but du type de construction à commuta- teur double réside dans le fait de permettre de monter en série les deux enroulements pendant le démarrage, pour diminuer les pertes dans la résis- tance de démarrage.
Dans la disposition suivant la présente invention par contre, on ne fait pas usage de cette application ; aucontraire, le moteur est réglé de façon connue par fractionnement du transformateur.
Dans un moteur à commutateur double dans lequel les nombres de spires des deux enroulements d'induit sont égaux à ceux d'un moteur tan- dem, les ampères-tours par unité de longueur de l'induit deviennent le double pour un moteur à commutateur double, et augmentent même encore pour une augmentation de puissance ; peut provoquer des difficultés de commutation.
Pour cette raison, il est préférable, suivant une autre carac- téristique de l'invention, d'employer, au lieu d'un enroulement à boucles
<Desc/Clms Page number 3>
simple, un enroulement à boucles double. Il en résulte une diminution de la moitié du nombre des ampères-tours par unité longueur et l'on peut donc conserver les mêmes sections de rainure que pour un moteur tandem, abstrac- tion faite d'un isolement un peu plus fort dans la rainure elle-même. Si le noyau avait une largeur de 2b mm, on aurait exactement la¯même tension de commutation de courant que pour un moteur tandem, la puissance et la vi- tesse également ne seraient pas modifiées, étant donné que chaque enroule- ment d'induit se trouve dans un champ principal de valeur double.
Le champ principal de valeur double induit également dans l'en- roulement d'induit à commutation une tension de court-circuit de valeur dou- ble. Mais celle-ci ne peut dépasser une certaine limite, si l'on veut évi- ter d'endommager le commutateur par un démarrage trop dure Ici apparaît donc un avantage supplémentaire de l'enroulement à boucles double, qui di- minue de moitié la tension de court-circuit se présentant entre deux élé- ments de commutateur voisins.
Mais le but du moteur à commutateur double résidait dans le fait de donner au noyeu une largeur encore plus grande que 2 b mm, pour obtenir une puissance supérieure à celle du moteur tandem. Dans ce cas, malgré l'en- roulement à boucles double, le nombre d'ampères-tours par unité de longueur et la tension de court-circuit seraient plus grands que pour le moteur tan- dem, et augmenteraient dans la même proportion que l'augmentation de puis- sance. Dans certains cas, il sera possible d'admettre encore des augmenta- tions de l'effort, de telle-sorte que l'on obtient l'augmentation de puis- sance désirée.
On peut cependant appliquer des moyens spéciaux pour diminuer 'la fatigue malgré l'augmentation de puissance. On peut, par exemple, choi- sir un enroulement à boucles triple, les efforts ne sont, dans ce cas, pas modifiés, lorsque la largeur du paquet est égale à 3 b.
Une autre possibilité réside dans le fait d'augmenter, en cas de diamètre constant, le nombre de pôles dans une proportion égale à l'al- longement du paquet de tôles au-dessus de 2b. De cette manière, le champ par pôle et la tension de court-circuit garderaient l'ancienne valeur, et en même temps, le courant plus intense est distribué parmi plusieurs bran- ches d'induit, de telle sorte que le nombre d'ampères-tours par unité de longueur reste également constant.
On peut aussi appliquer simultanément ces différents moyens.
REVENDICATIONS.