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"Dispositif destiné à assurer l'accroissement de la force axiale magnétique de moteurs à induit coulissant, pendant le démarrage."
On connaît des motels électriques dont le champ magné- tique, par suite d'une forme en cylindre,creux normale de l'espace de l'entrefer, exerce une force dirigée axialement, qui est uti- lisée, par exemple, pour l'embrayage d'un accouplement, pour la production d'une force d'accouplement ou, une force élastique axialement opposée étant dominée, pour le desserrage d'un frein, avec ou sans opération d'accouplement y liée.
L'espace de l'entrefer peut par exemple se présenter sous la forme d'une enveloppe conique, et, au moyen de rainures annulaires de même largeur dans le forage du stator que dans la
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@@@face de l'induit, rainures. qui se trouvent approximativement en regard quand le moteur tourne, il peut y avoir des lignes de force magnétiques dirigées de telle façon que des forces de trac- tion axiales se produisent.
Lors du démarrage du moteur, la force axiale magnétique déplace l'induit en direction axiale et, dans ce cas, un frein est par exemple alimenté en air à ltencontre de la résistance d'un ressort.
L'invention vise en particulier des agencements dans lesquels la force axiale magnétique, à l'arrêt du moteur, ast plus petite qu'en fonctionnement normal, si bien que, par exemple; le ressort 5'opposant à la force axiale ne peut pas être aussi fort que la force axiale ne l'admet en cas de fonctionnement nor- mal du moteur mais doit être adapté à la force axiale de démàrra- ge inférieure.
La diminution de la force axiale, à l'arrêt et pendant le démarrage, trouve sa cause dans le fait que le champ de l'en- trefer de l'onde fondamentale qui donne sa valeur dominante à la force axiale, est sensiblement plus faible à l'arrêt qu'en fonc- tionnement normal.
Pour que l'on puisse employer un ressort plus fort, la force axiale de démarrage doit donc être accrue. A cet effet, il a été proposé de provoquer des champs d'ondes harmoniques dans l'entrefer, par une conformation appropriée de rainures et d'en- roulements. Mais la simple application de cette mesure ne suffit généralement pas pour compenser complètement la chute de la force axiale à l'arrêt et pendant le démarrage.
Dans les moteurs asynchrones du type de construction habituel avec un frein magnétique, on a déjà proposé une mesure grce à laquelle un disque de frein mobile axialement était main- tenu dans sa position d'inaction pendant la marche du moteur. On utilise à cet effet le courant de l'anneau de court-circuit se trouvant au côté du disque de frein pour la production d'un flux auxiliaire magnétique qui entoure l'anneau de court-circuit et
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@@@@@@gage, en passant par un intervalle d'air, dans le disque de frein, qui reçoit un flux de retour dans le fer, et en sort.
Par ce flux auxiliaire,le disque de frein est soumis à une force axiale magnétique par laquelle il est attiré vers l'anneau de court -circuit et est maintenu dans la position ainsi acquise, tandis que le moteur est chargé.
Suivant l'invention, la force axiale produite de la manière décrite ci-dessus est utilisée pour l'accroissement de la force axiale de démarrage d'un moteur à induit coulissant. Un dispositif de ce genre est représenté à la figure 1, comme exemple dû moteur, indiqué au début de la description, avec espace d'en- trefer en forme d'enveloppe tronconique. L'anneau de court-circuit 1 est partiellement entouré, au petit coté du tronc dé c8ne' par un anneau de fer 2.
A son c8té détourné de l'induit, l'anneau de fer présente deux faces polaires circulaires, qui se trouvent vis-à-vis d'une pièce polaire 3 prévue sur une plaque de supporto Lorsque l'anneau de court-circuit est traversé par le courant, il se forme un flux auxiliaire magnétique, qui, comme l'indique
Je sa ligne/trajectoire centrale 4, @@@ traverse deux fois l'espace d'entrefer maintenu aussi étroit que possible entre l'anneau de fer 2 et la pièce polaire 3 et produit une force de traction magnétique, qui appuie la force de traction magnétique agissant à. la surface de l'induit, en direction du rétrécissement du tronc de c8ne.
Un autre agencement conforme à l'invention est repré- senté à la moitié supérieure de la figure 2. L'anneau de court- circuit 5, au grand côté du tronc de cône de l'induit, est par- tiellement entouré par l'anneau de fer 6. La ligne de trajectoire centrale 7 du flux auxiliaire produit par le courant de l'anneau de court-circuit traverse l'espace de l'entrefer à l'intérieur du moteur et, ensuite, les tôles du stator, transversalement à leur feuilletage, en direction de l'anneau de fer, et, quittant les têtes dentées au coté frontal du stator, traverse alors l'air pour
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s'engager dans la face de 1?anneau de fer 6 opposée aux ttes dentées du stator, puis elle se ferme en traversant les tôles de l'induit,
transversalement à leur feuilletais* La face annulaire opposée au stator,au diamètre exteine de l'anneau de fer 6, sert de pale magnétique sur lequel agit la force axiale additionnelle.
Les côtés opposés des têtes dentées de la face frontale du stator servent de pôle opposé.
Pour maintenir aussi faible que possible la partie du flux auxiliaire qui ne traverse pas les faces polaires mentionnées mais se ferme sans traverser le stator et qui, par conséquent n'apporte rien à la force axiale additionnelle, il est avantageux de choisir le diamètre externe de l'anneau 6 autant que possiblo supérieur de quelques millimètres au diamètre opposé du passage. du stator et de prévoir aussi grande que possible la distance d'écartement de la face de l'anneau 6 opposés au stator à la face frontale du feuilletage de l'induit, et aussi petite que possible sa distance d'écartement à la face frontale de feuilletage du stator.
La figure 6 représente le diagramme-@octeur des courant de démarrage d'un moteur à induction.I1A désigne le courant de démarrage du stator; Il 2. désigne le courant de l'induit par rap- port à l'enroulement du'stator, en même temps que, avec introduc- tion d'un facteur de conversion, le courant de. l'anneau de court- circuit, et I A désigne le courant magnétisant de démarrage pro- voquant le flux utile.
La propriété particulière du courant de l'anneau appa- rait clairement si l'on met en présence l'excitation de démarrage du flux utile produisant la force axiale de Inonde fondamentale et celle du flux auxiliaire 4
Le flux utile est produit par la somme géométrique des deux courants de démarrage élevés I1A et I'2A, qui ne produit toutefois que le courant magnétiannt I A particulièrement; faible
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pendant le démarrage; par contre, pour l'excitation du flux auxi- liaire, le courant d'anneau I'2A est disponible à sa valeur de démarrage complète.
Au lieu que les courants dès anneaux de court-circuit soient utilisés pour l'excitation de flux auxiliaires augmentant la force axiale, des flux partiels formant les flux auxiliaires i augmentant la force axiale peuvent aussi, suivant l'invention, être séparés, au moyen d'éléments de fer convenablement conformes et disposés, des flux forts de dispersion des rainures,qui se pro. duisent, pendant le démarrage, dans le stator et l'induit.
Aux figures 3 et 4, 8 désigne les lignes de trajectoire centrales du flux de dispersion des rainures du stator et 9, celles de flux de dispersion des rainures de l'induit* Les deux flux suivent réciproquement des voies de dispersion dirigées tangen- tiellement dans les fentes des rainures et les tatas des dents.
La figure 4 représente un anneau de fer 10, qui est fixé au grand coté du trône de c8ne de l'induit, l'anneau de court-circuit étant, pour la simplicité de-la construction, uti. lisé comme support de l'anneau de fer. L'anneau de court-circuit n'est pas employé pour provoquer une excitation de flux auxiliaire, L'anneau 10 est prévu près du feuilletage du stator et de l'en- trefer.
Grâce à cet agencement, une partie du flux de disper- sion des rainures du stator, représentée aux figures 3 et 4 par sa figne de trajectoire centrale 11, et une partie du flux de dispersion de l'induit représente par sa ligne de trajectoire. centrale 12, sont séparées de leur voie par les têtes dentées saturées et les fentes des rainures et sont dirigées suivant la voie offerte par l'anneau 10, d'où des forces de traction magné- tiques sont produites entre l'anneau 10 et les feuilletages du stator et de l'induit. Dans l'exemple considéré, seules les forces de traction magnétiques se produisant entre l'anneau 10 et le
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feuilletage du stator ont pour effet de soutenir ou appuyer la force axiale.
Dans les moteurs asynchrones dans lesquels les barres de l'induit sont reliées par des anneaux de court-circuit, l'an- a.xiales neau de fer peut être conformé de telle façon que des forces/addi- tionnelles soient produites tant par des flux auxiliaires provo- qués par le courant de l'anneau de court-circuit que par des flux auxiliaires séparés du flux de dispersion du stator ou du flux de dispersion de l'induit.
A titre d'exemple, on a représenté à la moitié inférieure de la figure 2 - dans la noitié supérieure de laquelle est dessinée la ligne de trajectoire centrale 7 du flux auxiliaire produit par la courant de l'anneau- la ligne de trajectoire centrale 11 du flux auxiliaire séparé du flus de dis-' persion des rainures du stator, ligne de trajectoire qui traverse le même anneau.
Les deux lignes de trajectoire parlent des flèches de direction qui sont déterminées par les région de direction connues pour un moteur à quatre p8les et elles permettent de voir que les deux flux auxiliaires se superposent à la face polaire activa de l'anneau de fer, en augmentant l'induction et, par suite la force axiale.
Pour la représentation du principe du mode d'action des flux auxiliaires, on a laissé de côté la faible variation de longueur de leurs passages d'air par suite du déplacement, de quel- ques millimètres seulement, de l'induit, qui est par exemple né- cessaire pour l'amenée d'air à un frein.
La force axiale totale obtenue grâce aux anneaux de fer décrits peut, lors de l'arrêt du moteur, devenir grande au point non seulement d'atteindre cette force axiale de marche à vide niais même de la surpasser. De même que la valeur fixe de la force 'axiale totale à l'arrêt s'élèvent également valeurs de pointe lors de l'amorçage des champs au moment de la connexion. Cet , effet est avantageux pour le glissement car des frictions ini- tiales dirigées axialement des éléments de la construction qui se
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déplacent ou le frottement d'adhérence du frein qui s'ouvre peu- vent être mieux dominés.
Lors de l'application de l'invention à des moteurs avec enroulement de court-circuit coulé, aucun moyen de fixation n'est nécessaire pour la fixation des anneaux de fer si l'on noie ces anneaux dans les anneaux de court-circuit lors du coulage de l'enroulement, comme le montre par exemple la figure 5.
REVENDICATIONS
1. Agencement pour l'accroissement de la force axiale magnétique de moteurs à induit coulissant, caractérisé par la pré- vision, à une face frontale de l'induit, d'un anneau de fer qui est la trajectoire magnétique de flux produisant des forces auxi- liaires qui sont provoquée par le courant de l'anneau et/ou sont séparés par l'anneau de fer, du flux de dispersion du stator ou du flux de dispersion de l'induit.