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Il est connu dans les machines à courant continu de grande puissance d'améliorer la commutation par une méthode consistant à disposer des barres d'amortissement spéciales en haut et en bas dans les encoches du rotor et de les réunir entre elles de part et d'autre du fer. L'action de cette disposition est basée sur le fait que grâce aux barres d'amortis- sement on obtient une réduction de la perméabilité d'encoche et donc de la tension de réactance de la machine. Cette mesure vise à permettre un accroissement de capacité allant jusque 50 % dans les machines à carac- téristiques-limites.
La présente invention vise non seulement à réduire cette perméa- bilité d'encoche dans les machines à courant continu mais aussi à annuler désormais complètement l'effet de cette perméabilité, en d'autres termes, à annuler la tension de réactance de façon que les pôles de commutation ou auxiliaires, généralement utilisés, puisent être supprimés. Selon l'invention, ceci est réalisé par le fait que l'on dispose dans les barres de compensation qui se voient appliquer un courant dont l'action ne s'exerce que pendant le temps de commutation, de telle manière que les courants qui traversent les barres en cours de commutation de l'enroulement d'induit soient annulés.
L'invention sera exposée d'une façon plus détaillée, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation relatif à la disposition de l'enroulement d'induit et des barres d'amortissement dans une machine à courant continu.'
La figure 2 est une coupe transversale d'une encoche d'induit
La figure 3 est une variante.
Les sections de bobinage de l'enroulement d'induit sont désignées par 1 et 2, tandis que K désigne le collecteur et B, les balais.
Dans cet exemple de réalisation on a supposé un enroulement comportant une lame de collecteur par encoche, c'est-à-dire au total deux conducteurs d'induit par encoche, ces conducteurs désignés par 1 et 2, étant normalement disposés de la manière indiquée dans la figure 2. En considérant la position des balais B représentée dans la figure 1, les sections d'enroulement 1 et 2 sont précisément court-circuitées, c'est- à-dire elles sont en cours de commutation. Si l'on suppose que l'enroulement d'induit est un enroulement diamétral, les deux barres 1 et 2 sont mises simultanément en et hors court-circuit, de sorte que le champ de dispersion de rainure (champ d'inversion ou de commutation) présente une forme correspondant au graphique F (figure la) .
Chaque encoche contient, outre les barres d'induit,une barre de compensation 3, disposée par exemple au fond de l'encoche, comme il ressort de la figure 2. Ces barres de compensation sont réunies entre elles sur un côté du fer par une bague de courtcircuit continue tandis que sur l'autre côté du fer elles aboutissent aux lames d'un collecteur auxiliaire k. Ce dernier coopère avec deux balais auxiliaires b. Rapporté à la périphérie, leur nombre c'est-à-dire leurs pas, est le même que pour le collecteur principal K.
Cette disposition permet de réaliser les effets suivants : Lorsqu'on applique du courant aux balais auxiliaires b d'une polarité,qu'il s'agisse de courant d'une source extérieure ou de courant produit par la machine même, - courant qui ressort par les balais b de l'autre polarité, le courant appliqué à chacune des spires de compensation courtcircuitées 3 décroît dans une branche (ou dans la barre de compensation correspondante) depuis une valeur maximum jusqu'à zéro, tandis qu'il passera suivant la même allure de zéro à une valeur maximum dans l'autre branche, c'est-à-dire l'autre barre de compensation.
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il se produit donc une inversion de flux dans la boucle 3, inversion dont la;
grandeur et le sens peuvent être choisis de façon à annuler pendant le processus de commutation,, l'inversion de flux des sections d'enroulement 1 et 2 en commutation. Lorsque dans l'exemple choisi selon la figure 1 - oû le champ de commutation peut être représenté par un rectangle comme indiqué plus haut - on adopte pour les balais auxiliaires b une largeur égale à celle des balais principaux B, le champ de rainure antagoniste, qui produit la compensation devient égal au champ de commutation non suelement en ce qui concerne la grandeur mais aussi sous le rapport de la forme et, en particulier peut aussi être représenté par un rectangle, conformément au graphique f (figure la). La f.e.m. de l'autoinduction,en d'autres termes, la tension de réactance est de ce fait égale à zéro à chaque instant du processus de commutation.
Ceci permet de supprimer les poles auxiliaires.
Au lieu d'être placée au fond de l'encoche , la barre de compensation 3 peut être disposée sur le coté des barres d'induit 1, 2, comme on le voit dans l'encoche représentée dans la figure 3. Dans cette. disposition, la compensation du champ de dispersion d'encoche, lequel, comme on le sait va croissant du fond de l'encoche vers l'extérieur est totale. Par contre dans le premier cas (figure é), on se trouve en présence d'une certaine hyper-compensation, laquelle peut cependant être neutralisée par un affaiblissement correspondant du courant appliqué aux barres de compensation.
Dans l'ensemble de l'enroulement de compensation, seules les spires momentanément court-circuitées, ainsi que la bague de court-circuit continue a, sont sous courant, Les pertes par effet Joule dans les barres de compensation sont donc très réduites et, par conséquent on peut adopter pour ces barres des sections transversales notablement inférieures à celles de l'enroulement d'induit. Par conséquent seules les pertes dans le collecteur auxiliaire doivent être prises en considération.
Il convient toutefois de tenir compte du fait que lorsqu'on applique la disposition décrite ci-dessus, les difficultés dues à la commutation, telles qu'elles étaient connues à ce jour, ne se présentent plus de sorte que l'on peùt utiliser en tout cas pour le collecteur principal de même que pour le collecteur auxiliaire, des balais qui donnent lieu à de faibles pertes de contact (balais à teneur de métal). Ceci permet de réduire notablement les pertes par effet Joule, ainsi que les dimensions des deux collecteurs.
Au lieu d'employer une barre de compensation par encoche, on peut diviser chaque barre en barres élémentaires qui peuvent former dans des encoches voisines, des enroulements branches- en série. Dans ce cas, le courant devant être appliqué à l'enroulement de compensation peut être modifié (réduit) en proportion traverse du nombre de spires adopté et, par conséquent, le collecteur auxiliaire peut être plus petit. Le collecteur auxiliaire peut être remplacé par un dispositif équivalent pour l'alimentation des barres de compensation.
Dans l'exemple d'exécution de la figure 1, les champs de dispersion des têtes d'enroulement ne sont pas compensés. Il est vrai que ces champs n'interviennent'que pour une faible part dans la grandeur de la tension de réactance. Si l'on désire néanmoins compenser ces champs également, on peut y parvenir d'une manière simple, qui consiste en ce que les barres de compensation sont pliées à l'extérieur du fer, d'une façon correspondant à celle des barres intérieures constituées par l'enroulement de rotor, et sont prolongées jusqu'aux extrémités des têtes d'enroulement pour être connectées , à cet endroit seulement au collecteur auxiliaire ou a la bague de court-circuit.
L'adaptation optimum du champ de compensation aux circonstan- ces peut être réalisée avec exactitude par la modification du courant appliqué à l'enroulement de compensation qu'il s'agisse de courant addi-
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tionnel ou de courant de dérivation.
Grâce à la suspension des pôles auxiliaires, que l'on prévoit habituellement dans les machines à courant continu, suppression rendue possible par l'application de la disposition décrite ci-dessus on peut augmenter l'alimentation effective de l'induit en raison de l'espace récu- péré. Toutefois l'avantage principal de cette disposition réside en ce que la puissance de grosses machines, qui, comme on le sait, est limitée par la commutation , peut être notablement élevée comparativement aux machines munies de barres d'amortissement connues à ce jour.
REVENDICATIONS.
1- Machine à courant continu sans pôles auxiliaires, caracté- risée par des barres de compensation logées dans les encoches de l'induit et alimentées en un courant dont l'action ne s'excerce que pendant le temps de commutation, de telle manière que'les courants qui traversent les barres en commutation de l'enroulement d'induit soient annulés.