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MOTEUR A CONDENSATEUR DONT LE STATOR COMPORTE AU MOINS QUATRE
POLES MATERIELS.
L'invention concerne un moteur à condensateur pour faibles puissan- ces., par exemple jusqu'à 100 W maximum, dont le stator comporte au moins quatre pôles matériels bobinés et dans lequel deux enroulements de pelés en regard sont montés en série avec un condensateur, alors que chaque pôle est entouré, sur une partie de la largeur polaire, par une spire de court-circuit. Un moteur de ce genre est décrit, par exemple, dans le brevet américain n 2.388.884.
Bien que ce brevet mentionne que ces dispositions permettent d'obtenir le champ tournant nécessaire, elles sont cependant insuffisantes pour de nombreuses ap- plicationso C'est ainsi que pour l'entraînement de phonographes, de porteurs de son magnétiques,etc.
la marche est loin d'être constante, en particulier lors de variations de la charge, ce qui fausse la reproduction du sono De plus., les vibrations ou les trépidations du moteur sous l'effet d'un champ tournant insuffisamment régulier, se traduisent aussi d'une façon gênante dans la repro- duction du sono
Suivant l'invention,? on obtient une sérieuse amélioration lorsque chacun des pôles comporte des pièces polaires qui forment un circuit de fer pratiquement ininterrompu, que les spires de court-circuit sont réguli$rement réparties sur la périphérie polaire totale., et que la partie active de chacun des pôles, blindée par une spire de court-circuit a la même longueur périphé- rique que chacune des autres parties.
L'entrefer entre le stator et le rotor (par exemple un induit à cage décureuil) a partout la même largeura
Dans cette forme de réalisation.\) on s'efforce d'obtenir un champ tournant circulaire plus régulier, dans lequel le flux sortant de chaque par- tie de pôle est décalé d'un même angle par rapport à la partie de pelé suivan- te, l'intensité instantanée de chaque flux étant aussi égale que possible, alors que dans le temps le flux total se rapproche d'une forme sinusoidale.
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Suivant une autre particularité de l'invention on obtient des ré- sultats meilleurs encore en munissant chaque pôle de deux spires de court-c- cuit dont la plus petite a une plus forte section que l'autre et embrasse le tiers de la région polaire tandis que la grande spire embrasse les deux tiers de la région polaire.
Par suite de la plus grande section de cuivre de la petite spire, on obtient un plus grand décalage du champ par cette spire, ce qui améliore la répartition spatiale des champs.
Un champ tournant plus avantageux encore peut s'obtenir conformé- ment à l'invention, en dimensionnant les enroulements dans la branche du con- densateur d'une façon autre que les enroulements insérés dans l'autre branche , de manière que les intensités maxima du champ dans l'entrefer soient, dans la mesure du possible, égales, au droit des divers pôles matériels. Ce résul- tat peut être obtenu en faisant en sorte que le nombre de spires montées dans la branche du condensateur (par exemple 3200) soit plus petit que'celui du nombre de spires dans l'autre branche (par exemple 3700) et en choisissant éventuellement pour le fil de la première branche un diamètre plus fort que pour le fil utilisé dans l'autre branche.
Comme "rotor", on peut utiliser un induit à cage d'écureuil, éven- tuellement aussi un rotor à hystérésiso
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de la dite invention.
Sur la fig. 1, le stator 1 comporte quatre pôles matériels 2 à 5, dont les enroulements 6, 7 sont branchés directement sur la source de tension alternative 8 alors que les enroulements 9 et 10 sont branchés sur cette sour- ce par l'intermédiaire d'un condensateur 11. Conformément à l'invention, cha- que p8le comporte une pièce polaire 12 à 15 et toutes ces pièces polaires sont réunies entre elles, De plus, chaque p8le comporte une spire de court-circuit (16 à 19);
ces spires de court-circuit sont réparties uniformément sur toute la période polaire, et la partie active de chaque pale 20 et 21 respectivement, blindée par une spire de court-circuit, a la même longueur que chacune des autres parties 22 et 23 respectivement, c'est-à-dire que les milieux du flux provenant d'un pale non blindé et les milieux des flux provenant du pale blin- dé voisin sont uniformément répartis sur la circonférence, autrement dit le milieu du flux des lignes de force d'un pôle suivant se trouve chaque fois dé- calé en avant de 45 , ûne des conditions pour la formation d'un champ tournant circulaire est donc satisfaite, à savoir que les pôles doivent être uniformé- ment répartis dans l'espace.
Lorsqu'un champ existe dans la partie polaire 22, le champ dans la partie polaire 21 sera décalé en arrière par rapport au.premier. Ce déphasage sera d'autant plus grand que la section de la spire de court-circuit correspon- dante 16 (17-19 pour les autres pôles) est plus grande, On peut se rapprocher assez bien de l'angle de phase désiré de 45 , mais par contre, l'intensité du champ déphasépar la partie 21 diminue à mesure que la section du cuivre de la spire 16 augmente. Toutefois, cette ,.;perte peut être compensée en grande par- tie, et même entièrement, en complétant le champ fourni par la partie 23, car les pièces polaires 13 et 12 sont couplées magnétiquement par le pont 24 dont la section est judicieusement choisie.
L'alimentation s'effectuant par l'inter- médiaire du condensateur 11, le champ dans 23 est décalé de 90 par rapport au champ dans 22, de sorte que le champ dans 23 est de nouveau décalé de 45 par rapport au champ dans 21.
En continuant de cette manière, on peut obtenir un champ tournant aussi circulaire que possible qui satisfait toujours à la condition qu'à un instant déterminé la courbe de champ doit se rapprocher autant que possible de la sinusoïde.
On peut encore améliorer l'effet en prévoyant par pôle, deux spires de court-circuit au lieu d'une. Ce fait est représenté à la fig. 2, sur laquel-
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le les pelés 5 et 2 comportent les spires de court-circuit 25 et 26 et 27 et 28, les autres pôles étant réalisés d'une manière analogue. Les milieux des flux de pelé qui se suivent, forment ici un angle de 30 . Les largeurs polai- res 29 à 32 sont de nouveau égales, 31 indiquant'uniquement la partie active de la partie du pôle embrassée par la spire de court-circuit 27.
La large spire de court-circuit 27 qui embrasseles deux tiérs du noyau polaire, décalera d'environ 30 le flux dans la Partie'31 par rapport au flux dans la partie 30. Le flux dans la partie 32-sera de nouveau décalé par rapport au flux dans 31, mais sans dispositions spéciales, il sera impossible de se rapprocher suffisamment de la valeur de 30 . Ç?est pourquoi on donne à la spi- re 28 une section notablement plus grande que celle de la spire 27. De ce fait, le champ dans la partie 32 et l'enroulement 28 sera trop fortement atténué, mais il est complété par le champ dans le pôle voisin par l'intermédiaire di pont 24.
Les fentes 37 dans les pièces polaires qui font office de limita- tion de pôles successifs, ont, dans un modèle pratique, une largeur d'environ 0,8 mmo Cette largeur doit être assez faible pour ne pas affecter le champ tournant. Les ouvertures dans lesquelles sont disposées les spires de court- circuit sont plus grandes, car le diamètre des spires 25 et 27 etc. est de 2 mm; et celui des spires 26, 28 etc. de 3 mm. L'épaisseur minimum des ponts 24 est d'environ 1,4 mm.
La Fig. 3 montre la caractéristique couple : nombre de tours 33 d'un modèle pratique du moteur représenté sur la Fig. 2 pour une puissance absorbée de 6 W, en comparaison avec la caractéristique correspondante 34 d' un moteur à condensateur normal sans spires de court-circuit et absorbant une puissance de 9 W. La zone de fonctionnement normal sé trouve sur les por- tions de caractéristiques 35 et 36. On constate que le couple développé par le dit moteur conforme à l'invention est notablement plus élévé que celui du moteur à condensateur et il en est de même pour le rendement. De plus, sur la branche 35 une variation de la charge provoque une variation de vitesse beaucoup plus petite que sur la branche 36-qui est beaucoup moins abrupte.
Lorsque la charge est si forte que l'on dépasse le sommet des courbes, les moteurs s'arrêtent.