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"Moteur monophasé à collecteur pour la propulsion directe de véhicules"
Pour la propulsion directe de véhicules sur un réseau à courant monophasé, on utilise des moteurs à collecteur et à couplage en série. Dans ces moteurs, la commandé de la tension de transformation crée des difficultés entre les lames consécutives. Pour réduire cette tension de transfor- mation, on utilise dans de nombreux pays un réseau de voies spécial à basse fréquence (16 2/3 cycles en Europe).
Plus récemment, on a réussi à faire fonctionner des moteurs à collecteur et à couplage en série directement sur la fréquence industrielle de 50 cycles, par exemple, ce qui paret de connecter les conducteurs de prise de courant au
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réseau gonoral do distribution d'un pays 31 on construit ces moteurs dits "dircts" de la manière classique, le flux par pole doit être fortement réduit, étant donne que la torsion de transformation en raison de la.quelle une certaine valeur ne doit pas être dépassée au démarrage et à faible vitesse pour tenir compte de la formation des étincelles, est proportionnelle au produit du flux multiplié par la fréquence du réseau.
A cet effet, on a trouvé que le moyen le plus efficace est le bobinage double en parallèle, dans lequel une spire de l'enroulement de l'induit n'est pas connectée à des lames consécutives, mais toujoui à une lame sur deux, de sorte que la tension aux lames ne corres- pond qu'à la moitié de la tension aux extrémités des spires. il est ainsi possible de porter le flux de chaque pôle au double de la valeur adoptée pour le bobinage classique simple, en paral- lèle.
Un bobinage de ce genre est représenté schématiquement sur la fig. 1 et en coupe axiale sur la fig. 1a. Ce bobinage exige des conducteurs de compensation spéciaux. C'est ainsi que, pour la boucle a. le conducteur de compensation est connecté par une extrémité à la lame 4 intercalée entre les lames 1 et 3, auxquelles aboutissent les deux extrémités de la boucle a, tan- dis que l'extrémité opposée est connectee à la tête de bobinage faisant partie de la boucle et disposée sur le côté opposé au collecteur. Les conducteurs de compensation doivent passer sous l'empilage des tôles de fer g. Cependant, cet agencement ne per- met que la construction d'un bobinage à boucles doubles, pour lequel a = 2p, 2a désignant le nombre des branches parallèles du bobinage d'induit, et 2p étant le nombre des pôles.
L'objet de l'invention est un moteur monophasé à coJ.lec- teur pour la propulsion directe de vehicules, destine notamment a être alimenté par une fréquence industrielJe, et qui permet de remédier d'une manière simple aux difficultes précitées duos a la tension de transformation.
Belon l'invention, on atteint
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Ul1t "v",,-, un 11!()tc.u coILlloLZrJ.ilv, 1, i 1Ü1J)l1(i{:;t) m>a i t, i iJ 1<, (,Il 1) 1,' l 1 ' - ,1.. , d'iiû 1t. quoi a ; p et muni de conducteurs de c;cvl¯i)c;rL>;tlUrl l\c;(Ut dans 1u moins un iiiLei %.i-lJe de l'empilage do tôles, four 10 logement des conducteurs de compensation, l'empilage de tôles est) de préférence, divisé axialement de façon que les conduc- teurs de compensation passant dans les intervalles divisent en parties égales le flux appartenant à la spire correspondante de l'enroulement du pôle principal.
t'our tenir compte de l'inver- sion du courant, c'est-à-dire de la tension dite de réactance, il est bon de prevoir un nombre au moins suffisant de conducteurs de compensation pour que toutes les branches parallèles du bobi- nage soient couplees entre elles aussi rigidement que possible.
Le moyen le plus efficace est la connexion directe des conduc- teurs de compensation avec le collecteur. Pour des raisons concernant la construction, ou d'autres raisons, il peut être également avantageux de connecter tous les conducteurs de compen- sation ou une partie de ces conducteurs au côté opposé au col- lecteur, ou de prévoir des ramifications au-dessous de l'empi- lage des tôles.
Le dessin annexe représente quelques exemples de mise en oeuvre de l'invention. La fig. montre schématiquement un bobinage triple en parallèle (a = 3p), tandis que la fige 2a est une vue en coupe axiale de ce même bobinage. Si on suit la boucle k, on voit qu'elle est connectee aux lames 1 et 4 du collecteur. Entre les lames 1 et 4 sont intercalées les lames 2 et '5. La tension aux lames (c'est-à-dire la tension entre deux la.mes consécutives) ne correspond donc qu'au tiers de la tension aux extrémités de la boucle. L'empilage do tôles est divisé en deux parties i et h, dont les longueurs axiales présentent de préférence entre elles un rapport de : 1. Les conducteurs de compensation passent dans l'intervalle 1.
Ils sont connectés par une extrémité au bobinage principal, et par l'extrémité opposée au collecteur. Les conducteurs de compensation passent sous l'empilage de tôles, c'est-à-dire
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. -u ,.: (, ,: ,j . 1 1:. j/;c es l'arbre. J..' conducteur de cur;x¯t¯.L? c l, i:L: 11 L tiD la barrette I1l i-1b L,i-1i- l-, la Ü\J(O Era le conducteur li,: ct, jc:;c-t.on p partant de la barrette n aboutit a la lUI:1C c-.
Les boucles formoes par les barrettes m-c, o-k-p et p-n embras- sent respectivement un tiers du flux à l'intérieur des barrettes m-k-n. il en résulte que la tension entre les lames 1-2, 2-3 et 3-4 atteint effectivement le tiers de la tension entre les L'aies 1 et 4.
Dans les bobinages, pour lesquels a/p donne un nombre impair, par exemple a/p =3 comme dans le present exem- ple, le point milieu électrique des boucles, situé dans la tête de bobinage, ne peut pas servir de prise pour un conducteur de compensation, à l'opposé de ce que permet un bobinage double en parallèle. lJans un bobinage multiple en parallèle, les potentiels des branches parallèles ne sont pas fixes d'une façon générale les unes par rapport aux autres. ün peut construire un bobinage de ce genre sous la forme d'un bobinage ferme simple. Dans celui-ci, les potentiels de toutes les lames sont determinés.
On peut ainsi obtenir automatiquement une distribution correcte des tensions sur le collecteur sans être obligé de prévoir des conducteurs de compensation tels qu'ils viennent d'être décrits.
Or, si on suit le phenomène de l'inversion du courant, et si on examine notamment les variations de ce courant qui se pré- sentent lorsque le courant amene sur une lame doit passer sur une lame adjacente, on constate que le courant doit être inversé dans un très grand nombre de spires, ce qui engendre une haute tension de reactance. Le bobinage ferme simple sans conducteur de compensation devrait donc refuser de fonctionner en charge.
On remédie à cette difficulté précisément par les conducteurs de compensation décrits, parce qu'ils assurent le couple direct des lames consécutives, de sorte que le passage du courant d'une lame a la suivante n'exige qu'une commutation sur un parceure de
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très faible longueur. Il est par consequent capital que toutes les lames consécutives soient couplées entre elles aussi intime- ment que possible par des conducteurs de compensation. Toutefois, il est possible d'imaginer un compromis, les conducteurs de com- pensation étant alors supprimés ou groupés dans les limites d'une certaine tolérance.
Ceci est par exemple possible avec les conducteurs de compensation normaux, qui relient entre eux des points présentant des potentiels égaux sur un côté de l'em- pilage de tôles, éventuellement même sur les deux côtés (dans un intervalle de 3600 el.). 11 faut insister sur le fait qu'il est très avantageux, non seulement de coupler aussi intimement que possible entre elles les lames consécutives, mais egalement de maintenir aussi parfaitement que possible des points à poten- tiels egaux, sur un ou sur les deux côtés du bobinage, par des conducteurs de compensation normaux et usuels. Le mieux est donc de connecter à des conducteurs de compensation toutes les lames présentant des potentiels égaux. Cependant, il est égale- ment possible de disposer les conducteurs de compensation sur le côte opposé, quoique l'effet obtenu ne soit pas aussi favorable.
L'agencement le plus efficace est celui des conducteurs de compen- sation disposes sur les deux côtés. De toute façon, on choisit le nombre et la position des conducteurs de compensation de façon qu'ils n'introduisent pas une trop grande complication dans la construction de la machine, que leur utilisation reste constructivement et économiquement ..dans des limites acceptables, et qu'ils n'exercent pas une action nuisible sur les proportions du moteur, tout en restant cependant suffisamment efficaces.
Les figures 3 et 3a sont respectivement un schema et une vue en coupe axiale d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention pour un bobinage quadruple en parallèle (a = 4p). Les mêmes caractères de référence désignent les mômes elements representes sur la fig. 2. L'empilage des tôles de fer est divise dans ce cas au milieu ou à peu près au milieu de la longueur axiale.
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Dans un bobinage de ce genre, pour lequel a/p est un nombre pair, c'est-à-dire 4 dans cet exemple, le point milieu électri- que des spires, situé dans la tête de bobinage, est utilisé pour la connexion du conducteur de compensation r. il n'est pas nécessaire de prévoir des prises sur les barrettes du corps de bobinage dans l'intervalle entre les deux parties de l'empilage des tôles. Un peut connecter tous les conducteurs de compensation ou une partie de ces conducteurs sur un côte de l'empilage de tôles. Autant qu'il est nécessaire,. on peut faire passer ces conducteurs avec les barrettes dans les encoches de l'empilage de tôles.
La fig. 4 montre un bobinage quadruple en parallèle dans lequel le conducteur de compensation médian est connecte au milieu de la boucle, tandis que les deux conducteurs de compensation o,p sont connectés directement aux lames du collecteur.
Dans l'exemple de mise en oeuvre que montre la fig. 5, tous les conducteurs de compensation partent du milieu de la boucle.
Par contre, la fig. 5a montre un agencement dans lequel les conducteurs de compensation sont connectes en partie de la manière indiquée sur la fig. 4 (conducteurs o), et en partie de la manière indiquée sur la fig. 5 (conducteurs p), ce qui offre l'avantage que les encoches des deux parties h, i de l'em- pilage de tôles sont uniformement garnies de barrettes princi- pales et de conducteurs de compensation. Dans l'exemple de la fig. 6, les deux extrémités des conducteurs de compensation o, p, r aboutissent aux lames du collecteur, de sorte que le bobinage principal ne comprend que des boucles sans prises ni soudures entre leurs extrémités.
Il n'est pas indispensable que les conducteurs de compensa- tion soient connectes sur le côte du collecteur. A cet effet on peut, au contraire, également utiliser le côte opposé, et ce pour tous les conducteurs de compensation ou seulement pour une partie
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de ces conducteurs. Un peut également les connecter en partie sur un côté et en partie sur le côte opposé. Cet agencement offre la possibilité de la réduction des points de soudure par une disposition appropriée des conducteurs de compensation dans les encoches sur le pourtour extérieur. A titre d'exemple, la fig. 7 montre un bobinage quadruple en parallèle dans lequel les conducteurs de compensation 2. p, r passent complètement sous l'empilage de tôles, tandis que la connexion est effectuée sur le côte oppose au collecteur.
La fig. b montre une variante de cet agencement qui permet de supprimer un point de soudure pour tous les conducteurs de compensation. Il est alors néces- saire de loger les conducteurs de compensation partiellement dans les encoches recevant le bobinage principal. Sur les figures '/ et 8, les lames du collecteur sont désignées par 11, 12, 13, etc.., parce que les conducteurs de compensation o, p, r. doivent être connectes autrement, par rapport au bobinage prin- cipal, que dans les modes de réalisation précédemment decrits.
De toute façon les conducteurs de compensation doivent passer sous l'empilage de tôles sur une partie de leur longueur.
Il convient donc de les mettre à l'abri de toute induction. Il est notamment nécessaire de reduire au minimum leur inductivité de dispersion et leur constante de temps pour l'inversion du courant. 11 faut donc veiller a ce que les courants de polarités opposées s'annulent autant que possible. A cet effet on peut réunir en faisceau les conducteurs de compensation aboutissant a deux ou plusieurs lames consécutives ou à plusieurs paires de lames consécutives, et les faire passer dans un couloir commun entre l'empilage de tôles et l'arbre.
Pour faciliter le passage non contrarié d'un faisceau au suivant, il convient de faire passer les conducteurs de compensation au bord d'un faisceau par le couloir adjacent avec l'autre faisceau, c'est-à-dire en double, de sorte que les conducteurs de compensation correspondant à la fin d'un faisceau sont alors connectés en parallèle avec les
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conducteurs du début du fa,isceau suivant. D'autre part, il est avantageux d'augmenter la résistance au flux magnétique qui peut se former autour d'un couloir. A cet effet on peut, par exemple, intercaler une cale d'isolement magnétique entre l'empilage de tôles et l'arbre.
Afin que les courants à l'interieur d'un fais- ceau de conducteurs de compensation s'annulent autant que pos- sible, on choisit avantageusement le nombre des encoches par pôle et le nombre des conducteurs par encoche de façon que K/2a (K = le nombre des lames) donne un nombre entier.
Grâce à l'agencement selon l'invention, il est possible d'augmenter le flux par pôle dans les moteurs de chemin de fer pour basse fréquence, par exemple de 16 2/3 ou 5 cycles. Un seul moteur peut alors fournir une puissance beaucoup plus grande.
Le nombre des pôles, le diamètre et le poids sont réduits, a construction devient moins coûteuse et le poids de la locomotive diminue. Four un poids donne, on peut construire des locomo- tives plus puissantes.
L'invention est importante, notamment pour la construction de moteurs fonctionnant directement sur une frequence industrielle (par exemple de 50 ou 60 cycles). L'augmentation de la fréquence ne crée plus aucune difficulté. Un peut même obtenir de grandes puissances, sans qu'il soit nécessaire de choisir un nombre de pôles désagréablement important. Il semble inutile d'insister sur l'énorme économie politique de l'électrification à frequence industrielle, qui se traduit par la. suppression de réseaux spé- ciaux pour voies ferrées, la simplification de la distribution de l'énergie, une plus grande économie dans la. consommation de l'énergie, etc...
Les nouveaux moteurs peuvent repondre aux conditions de fonctionnement les plus sevères, telles que les démarrages difficiles, notamment sur une forte rampe,. le service sur une ligne de montagne, la circulation avec des arrêts fréquents, la traction de trains lourds de marchandises, les longs parcours à faible vitesse, etc...
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L'agencement selon l'invention offre de grands avantages en ce qui concerne la commutation. La tension de reactance est fortement réduite. La securite contre les arcs circulaires est augmentée. Les avantages concernant la tension de transforma- tion sont manifestes. Mais il est également possible d'imaginer des dispositifs complémentaires destinés à combattre la tension de transformation et à améliorer la commutation, tels que les conducteurs à résistance, qu'on peut intercaler entre le collec- teur et le bobinage, la connexion pouvant être effectuée sur des têtes de bobinage sur le côte du collecteur ou sur le côte opposé.
Même les conducteurs decompensation peuvent être des conducteurs à résistance plus grande.
Le bobinage principal peut être exécute sous la forme d'un bobinage Latour, deux spires à orientation differente étant connectées en parallèle, le courant inverse étant ainsi distri- bué sur des encoches différentes. un peut également utiliser un bobinage en "pattes de grenouille" pour economiser des conducteurs de compensation normaux.
Les charbons en "sandwich" ou écartés réduisent le courant de court-circuitage aux balais réagissant sur la tension de transformation, et améliorent les conditions mécaniques d'en- trée et de sortie du courant. Lorsqu'on utilise des charbons divisés, on peut intercaler entre les deux moitiés des charbons des enroulements d'arrêt diviseurs de courant, qui;opposent d'une part une résistance inductive à la tension de transforma- tion, et qui assurent d'autre part une distribution uniforme du courant sur les deux moities des charbons. Par l'intermédiaire de ces enroulements d'arrêt on peut également, par'voie de transfonnation, appliquer une tension en opposition avec la ten- sion de transformation.
Si la vitesse n'est pas trop faible, on annule bien entendu plus ou moins la tension de transformation par les pôles inverseurs, ., par des dérivations bien connues des pôles inverseurs qu'on
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peut également combiner avec des résistances inductives ou capacitives , ou court-circuiter par étages selon la vitesse, Il peut être également avantageux d'utiliser une autre excitation des pôles inverseurs, par exemple en dérivation par le transformateur de la locomotive.
RESUMA.
1. - Ce moteur monophasé à collecteur pour la propulsion directe de véhicules, notamment pour l'alimentation a fréquence industrielle, est caracterise en ce que ce moteur est construit avec un bobinage multiple en parallèle de a > p, et comporte des conducteurs de compensation qui passent dans au moins un intervalle divisant l'empilage des tôles.
2.- Toutes les lames consécutives du collecteur sont couplées rigidement entre elles par des conducteurs de compensation.
3. - Toutes les têtes de bobinage consecutives sur le côte opposé au collecteur sont couplees rigidement entre elles.
4. - Toutes les boucles consécutives du bobinage principal sont rigidement couplees entre elles par des conducteurs de compensation, qui sont connectes en partie aux lames et en partie aux têtes de bobinage sur le côte opposé au collecteur.
5. - L'empilage des tôles est divise dans le sens axial, et les conducteurs de compensation passent entre les parties séparées de l'empilage.
6. - Les conducteurs de compensation sont connectés au moins en partie aux barrettes du bobinage principal dans l'intervalle entre les parties de l'empilage des tôles.
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"Single-phase commutator motor for the direct propulsion of vehicles"
For the direct propulsion of vehicles on a single-phase current network, motors with commutator and series coupling are used. In these motors, the control of the transformation voltage creates difficulties between the consecutive blades. To reduce this transformation voltage, a special low-frequency track network (16 2/3 cycles in Europe) is used in many countries.
More recently, it has been possible to run series-coupled commutator motors directly on the power frequency of 50 cycles, for example, thereby connecting the outlet conductors to the socket.
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gonoral distribution network of a country 31 these motors called "dircts" are built in the conventional way, the flux per pole must be greatly reduced, given that the transformation torsion due to which a certain value must not to be exceeded at start-up and at low speed to take account of the formation of sparks, is proportional to the product of the flux multiplied by the network frequency.
To this end, it has been found that the most effective means is the double winding in parallel, in which one turn of the armature winding is not connected to consecutive blades, but always to every other blade, so that the tension at the blades corresponds to only half of the tension at the ends of the turns. it is thus possible to increase the flux of each pole to double the value adopted for the conventional single winding, in parallel.
A coil of this kind is shown schematically in FIG. 1 and in axial section in FIG. 1a. This winding requires special compensation conductors. This is how, for loop a. the compensation conductor is connected at one end to the blade 4 interposed between the blades 1 and 3, to which the two ends of the loop a terminate, while the opposite end is connected to the winding head forming part of the loop and placed on the side opposite the collector. The compensation conductors must pass under the stack of iron sheets g. However, this arrangement only allows the construction of a coil with double loops, for which a = 2p, 2a denoting the number of parallel branches of the armature coil, and 2p being the number of poles.
The object of the invention is a single-phase motor with coJ.lector for the direct propulsion of vehicles, intended in particular to be supplied by an industrial frequency, and which makes it possible to remedy in a simple manner the aforementioned difficulties. transformation voltage.
Belon invention, we reach
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Ul1t "v" ,, -, un 11! () Tc.u coILlloLZrJ.ilv, 1, i 1Ü1J) l1 (i {:; t) m> ait, i iJ 1 <, (, Il 1) 1, ' l 1 '-, 1 .., of iiiû 1t. what has; p and provided with conductors of c; cvl¯i) c; rL>; tlUrl l \ c; (Ut in at least one iiiLei% .i-lJe of the stack of sheets, furnace 10 housing the compensation conductors, l The stack of sheets is preferably axially divided so that the compensating conductors passing through the gaps equally divide the flux belonging to the corresponding turn of the main pole winding.
To take into account the reversal of the current, that is to say the so-called reactance voltage, it is advisable to provide at least a sufficient number of compensation conductors so that all the parallel branches of the bobi - swimming are coupled together as rigidly as possible.
The most efficient way is the direct connection of the compensation conductors with the collector. For reasons relating to construction, or other reasons, it may also be advantageous to connect all or part of the compensation conductors to the side opposite the collector, or to provide branches below. stacking of sheets.
The accompanying drawing represents some examples of implementation of the invention. Fig. schematically shows a triple coil in parallel (a = 3p), while the pin 2a is an axial sectional view of this same coil. If we follow the loop k, we see that it is connected to blades 1 and 4 of the collector. Between the blades 1 and 4 are interposed the blades 2 and '5. The tension at the blades (that is to say the tension between two consecutive la.mes) therefore only corresponds to a third of the tension at the ends of the loop. The stack of sheets is divided into two parts i and h, the axial lengths of which preferably have a ratio of: 1. The compensating conductors pass through the gap 1.
They are connected by one end to the main winding, and by the opposite end to the collector. The compensation conductors pass under the stack of sheets, that is to say
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. -u,.: (,,:, j. 1 1 :. j /; c es the tree. J .. 'conductor of core; x¯t¯.L? cl, i: L: 11 L tiD la bar I1l i-1b L, i-1i- l-, la Ü \ J (O Era the conductor li ,: ct, jc:; ct.on p starting from bar n ends at lUI: 1C c-.
The loops formed by the m-c, o-k-p and p-n bars respectively embrace one third of the flow inside the m-k-n bars. as a result, the tension between blades 1-2, 2-3 and 3-4 effectively reaches one-third of the tension between blades 1 and 4.
In windings, for which a / p gives an odd number, for example a / p = 3 as in the present example, the electrical midpoint of the loops, located in the winding head, cannot serve as a socket for a compensation conductor, the opposite of what a double winding in parallel allows. In a multiple winding in parallel, the potentials of the parallel branches are not generally fixed with respect to each other. Such a coil can be constructed as a single firm coil. In it, the potentials of all the blades are determined.
It is thus possible to automatically obtain a correct distribution of the voltages on the collector without having to provide compensation conductors such as have just been described.
Now, if we follow the phenomenon of the reversal of the current, and if we examine in particular the variations of this current which are present when the current brought on a plate must pass on an adjacent plate, we see that the current must be inverted in a very large number of turns, which generates a high reactance voltage. The single closed winding without a compensating conductor should therefore refuse to operate under load.
This difficulty is remedied precisely by the compensation conductors described, because they ensure the direct torque of the consecutive blades, so that the passage of the current from one blade to the next requires only a switching over a period of
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very short length. It is therefore essential that all consecutive blades be coupled to each other as intimately as possible by compensating conductors. However, it is possible to imagine a compromise, the compensating conductors then being removed or grouped within the limits of a certain tolerance.
This is possible, for example, with normal compensating conductors, which interconnect points with equal potentials on one side of the sheet stack, possibly even on both sides (within a range of 3600 el.). It must be emphasized that it is very advantageous not only to couple the consecutive plates as intimately as possible to one another, but also to maintain points with equal potentials as perfectly as possible, on one or on both sides. of the winding, by normal and customary compensation conductors. It is therefore best to connect all the blades with equal potentials to compensation conductors. However, it is also possible to arrange the compensation conductors on the opposite side, although the effect obtained is not so favorable.
The most efficient arrangement is that of the compensating conductors arranged on both sides. In any case, the number and position of the compensation conductors are chosen so that they do not introduce too great a complication in the construction of the machine, that their use remains constructively and economically ... within acceptable limits, and that they do not exert a harmful action on the proportions of the engine, while remaining however sufficiently effective.
FIGS. 3 and 3a are respectively a diagram and a view in axial section of an exemplary implementation of the invention for a quadruple coil in parallel (a = 4p). The same reference characters designate the same elements shown in FIG. 2. The stacking of iron sheets is in this case divided in the middle or roughly in the middle of the axial length.
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In a winding of this kind, for which a / p is an even number, i.e. 4 in this example, the electrical midpoint of the turns, located in the winding head, is used for the connection. of the compensation conductor r. it is not necessary to provide grips on the bars of the winding body in the interval between the two parts of the stack of sheets. One may connect all or part of the compensation conductors on one side of the sheet stack. As much as is necessary. these conductors can be passed with the bars in the notches of the stack of sheets.
Fig. 4 shows a quadruple winding in parallel in which the middle compensation conductor is connected to the middle of the loop, while the two compensation conductors o, p are connected directly to the blades of the collector.
In the example of implementation shown in FIG. 5, all compensation conductors start from the middle of the loop.
On the other hand, FIG. 5a shows an arrangement in which the compensation conductors are partly connected as shown in fig. 4 (conductors o), and partly as shown in fig. 5 (conductors p), which offers the advantage that the notches of the two parts h, i of the stack of sheets are uniformly lined with main strips and compensating conductors. In the example of FIG. 6, the two ends of the compensation conductors o, p, r end at the blades of the collector, so that the main winding comprises only loops without grips or welds between their ends.
It is not essential that the compensating conductors be connected on the side of the collector. On the contrary, the opposite side can also be used for this purpose, for all compensation conductors or only for a part.
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of these drivers. One can also connect them partly on one side and partly on the opposite side. This arrangement offers the possibility of reducing the weld spots by a suitable arrangement of the compensation conductors in the notches on the outer periphery. By way of example, FIG. 7 shows a quadruple winding in parallel in which the compensation conductors 2.p, r pass completely under the stack of sheets, while the connection is made on the side opposite to the collector.
Fig. b shows a variant of this arrangement which makes it possible to eliminate a solder point for all the compensation conductors. It is then necessary to house the compensation conductors partially in the notches receiving the main winding. In figures' / and 8, the blades of the collector are designated by 11, 12, 13, etc., because the compensation conductors o, p, r. must be connected differently, with respect to the main winding, than in the embodiments previously described.
In any case, the compensation conductors must pass under the stack of sheets over part of their length.
They should therefore be protected from any induction. It is in particular necessary to reduce to a minimum their dispersion inductivity and their time constant for current reversal. It is therefore necessary to ensure that the currents of opposite polarities cancel each other out as much as possible. For this purpose, the compensation conductors ending in two or more consecutive blades or in several pairs of consecutive blades can be brought together in a bundle, and they can be passed in a common passage between the stack of sheets and the shaft.
To facilitate the unimpeded passage from one beam to the next, it is advisable to pass the compensation conductors at the edge of one beam through the passage adjacent to the other beam, that is to say in duplicate, so that the compensation conductors corresponding to the end of a bundle are then connected in parallel with the
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conductors of the beginning of the following wave. On the other hand, it is advantageous to increase the resistance to the magnetic flux which can form around a corridor. To this end, it is possible, for example, to insert a magnetic isolation wedge between the stack of sheets and the shaft.
So that the currents inside a bundle of compensation conductors cancel each other out as much as possible, the number of notches per pole and the number of conductors per notch are advantageously chosen so that K / 2a ( K = the number of blades) gives an integer.
Thanks to the arrangement according to the invention, it is possible to increase the flux per pole in railway motors for low frequency, for example by 16 2/3 or 5 cycles. A single motor can then provide much more power.
The number of poles, the diameter and the weight are reduced, its construction becomes less expensive and the weight of the locomotive decreases. For a given weight, we can build more powerful locomotives.
The invention is important, in particular for the construction of motors operating directly on an industrial frequency (for example 50 or 60 cycles). Increasing the frequency no longer creates any difficulty. One can even obtain great powers, without having to choose an unpleasantly large number of poles. It seems unnecessary to dwell on the huge political economy of industrial frequency electrification, which results in the. elimination of special networks for railways, simplification of energy distribution, greater savings in the. energy consumption, etc ...
The new engines can respond to the most severe operating conditions, such as difficult starting, especially on a steep ramp. service on a mountain line, traffic with frequent stops, hauling heavy freight trains, long journeys at low speed, etc.
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The arrangement according to the invention offers great advantages as regards switching. The reactance voltage is greatly reduced. Safety against circular arcs is increased. The advantages with regard to the transforming voltage are obvious. But it is also possible to imagine complementary devices intended to combat the transformation voltage and to improve switching, such as resistance conductors, which can be inserted between the collector and the winding, the connection being able to be made. on winding heads on the side of the collector or on the opposite side.
Even the compensating conductors can be higher resistance conductors.
The main winding can be executed in the form of a Latour winding, two turns of different orientation being connected in parallel, the reverse current being thus distributed over different slots. One can also use a "frog's foot" coil to save on normal compensating conductors.
The "sandwich" or spaced carbons reduce the brush short-circuit current reacting to the transform voltage, and improve the mechanical conditions of current input and output. When divided coals are used, it is possible to interpose between the two halves of the coals current-dividing stop windings which, on the one hand, oppose an inductive resistance to the transformation voltage, and which on the other provide leaves a uniform distribution of the current on the two halves of the coals. Via these stop windings it is also possible, by means of transformation, to apply a voltage in opposition to the transformation voltage.
If the speed is not too low, the transformation voltage is of course more or less canceled by the inverting poles,., By well-known derivations of the inverting poles that are
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can also be combined with inductive or capacitive resistances, or short-circuit in stages according to the speed, It can also be advantageous to use another excitation of the reversing poles, for example in bypass by the locomotive transformer.
RESUMA.
1. - This single-phase collector motor for the direct propulsion of vehicles, in particular for power supply at industrial frequency, is characterized in that this motor is built with a multiple winding in parallel of a> p, and comprises compensation conductors which pass in at least one gap dividing the stack of sheets.
2.- All the consecutive blades of the collector are rigidly coupled to each other by compensation conductors.
3. - All the consecutive winding heads on the side opposite the collector are rigidly coupled together.
4. - All the consecutive loops of the main winding are rigidly coupled together by compensation conductors, which are connected partly to the blades and partly to the winding heads on the side opposite the collector.
5. - The stack of sheets is divided in the axial direction, and the compensation conductors pass between the separate parts of the stack.
6. - The compensation conductors are connected at least in part to the bars of the main winding in the gap between the parts of the stack of sheets.
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