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La présente invention concerne un procédé et les machines pour la génération et l'utilisation de courants électriques oscillants à basse fréquence dans des.circuits oscillants com- prenant des machines électrodynamiques tels qu'alternateurs ou moteurs.
Il est notoire qu'un circuit oscillant comprend au moins une "bobine d'inductance" et au moins un "condensateur" dont les valeurs sont choisies en rapport à la fréquence du courant oscillant à produire. Il n'est pas nécessaire que la "pendu- lation"(étant indiqué par ce terme des oscillations relative- ment lentes) soit pleine mais elle pourra être aussi partielle, comme on le verra mieux ensuite.
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Dans un circuit oscillant la capacité et l'inductance échangent entre elles de l'énergie électrique et la font circu 1er ainsi automatiquement à la manière de deux vases commu- nicants remplis d'un fluide oscillant autour de son point d'équilibre.
Lorsque le condensateur a'été chargé à son potentiel détermine., le circuit donne lieu à une charge oscillante d'éner- gie, ou à des'pendulations", c'est-à-dire à un train d'ondes de courant alternatif qui vont s'amortissant, mais qui s'engen- drent d'elles mêmes et durent plus ou moins suivant les carac- téristiques du circuit, qui peuvent être résumées dans le "décrément logarithmique" dudit train d'ondes amorties..
Si, au lieu de changer le condensateur une seule fois, l'on donne au condensateur des.charges répétées avec une fré- quence déterminée, l'on obtient une série de trains d'ondes dont la valeur efficace peut.être. calculée par les formules usuelles en radiotechnique.
D'autre part, si l'on change ledit condensateur avec une fréquence quelque peu plus grande, l'on aura également des trains (l'ondes qui se superposeront partiellement et dans ces points les diagrammes des sommes d'intensité de courant assumeront une forme arrondie et augemntée. Si enfin l'on charge le condensateur continuellement, à chaque période, au lieu d'un courant normal l'on obtiendra que les différents trains d'ondes se sommeront dans leurs effets d'une manière pouvant être parfaitement calculée et l'on aura dans le circuit un courant alternatif dont l'intensité est très élevé et qu'on appellera surcourant de résonnance et qui'bien interprète les phénomènes qui ont lieu dans les machines quioccasionnellement, viennent se trouver dans des conditions de résonnance, même incomplète.
Si la machine possède des conducteurs qui sont capables de supporter l'intensité élevée du courant sans se chauffer
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excessivement, elle ne s'abîmera pas; en cas contraire les bobines de la machine se chaufferont excessivement et pourront même brûler.
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L'invention a pour objet principal une méthode pour la génération et utilisation de courants électriques oscillants à basse fréquence dans des machines électrodynamiques (alterna- teurs ou moteurs à courant alternatif) caractérisée en ce que l'on emploie des circuits oscillants comprenant au moins un condensateur et des bobines fonctionnant comme inductance, qui est formée en partie, par les bobines de la machine électro- dynamique et en partie par un enroulement de transformateur.
Un autre objet de l'invention est de fabriquer desalter- nateurs dans lesquels l'induit est muni de plusieurs prises de courant,chacune formant partie d'un circuit oscillant comprenant un condensateur, de préférence variable, et l'enroulement pri-. maire d'un transformateur.
Un autre objet est l'utilisation de moteurs à courant alternatif fonctionnant avec les courants oscillants ci-dessus, .et comprenant des circuits dans lesquels les bobines statori-. ques du moteur reçoivent le courant du secondaire d'un transfor- mateur, lesdits enroulements du moteur et du transformateur formant les inductances d'un circuit oscillant comprenant aussi un.condensateur;
Afin de construire des alternateurs à résonnance il n'est pas nécessaire d'augmenter la section des conducteurs mais, une fois choisie la puissance du générateur enelaiton à la quantité d'énergie à produire en résonnance, il faut établir des circuits internes de dérivation de courant, dont chacun se trouve en oscillation électrique et dont chacun réduit l'intensité du courant de résonnance dans l'induit et dans cha- que phase du générateur.
C'est cela qu'on voit à la figure 5 des dessins.
Aux figures 1 à4 l'on voit un alternateur ou une machi-
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ne électrique motrice analogue dans ses quatre positions carac- téristiques d'oscillation électrique. S'i s'agit d'alternateurs le courant généré par ceux-ci est alimenté aux transformateurs;. s'il s'agit de moteurs, ils reçoivent le courant des transfor- mateurs.
Dans la figure 1, l'inductance est montrée excitée et générant un champ magnétique dans la direction des flèches ; en un second temps (figure 2) c'est le condensateur qui est char- gé ; en un troisième temps (figure 3) c'est l'inductance qui est excitée à nouveau, mais en sens contraire à la figure 1 et enfin
1 (figure,)+) le condensateur se charge à nouveau, mais la direc- tion du champ électrique est opposée à celle montrée à la figu- re 2.
Les figures 1 à 4 sont aptes à donner d'emblée l'impres- sion claire que l'énergie de résonnance est utilisée en insé- . rant, dans le circuit oscillant, le primaire d'un transformateur
L'inductance des trois phases d'induit d'un alternateur avec enroulements en étoile, afin d'éviter les courants inter- nes, e'st toujours assez grande par rapport à sa résistance ohmique. Alors les conditions caractéristiques sont idéales pour une oscillation douée d'un décrément logarithmique assez bas, et ainsi l'on engendre des trains d'ondes très persistants et énergétiques qui, en se sommant, donnent lieuà des graphiques énergétiques de grande amplitude et puissance.
L'énergie électrique engendrée par le circuit oscillant est une énergie pleine, c'est-à-dire "wattée" et non "déwattée", puisque dans ces.circuits l'intensité de courant et la tension sont caractéristiquement en phase-et la puissance qui en écoule dérive du produit entier d'.intensité et de tension multipliés par le facteur'de puissance cos phi = 1, et cela à différence de tous les autres circuits à courant alternatif dans lesquels le facteur de puissance a une valeur qui est plus ou moins in-
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férieure à l'unité.
Substantiellement donc la centrale à résonnance doit être accouflée avec des alternateurs spéciaux dans lesquels est mis en oeuvre le dispositif suivant l'invention montré à la figure 5. Chaque circuiten dérivation doit être calculé demanière ,obtenir une"pendulation" complète ou même partielle. Lorsque le courant traverse le primaire du transformateur, si l'enroule- ment secondaire est parcouru par un courant plein, le champ magnétique engendré dans le secondaire's'opposera au champ magnétique du primaire de manière à l'annuler et alors le cir- cuit de l'alternateur se trouvera en résonnance comme prévu par le calcul et donnera toute sa puissance de pendulat.ion.
Si, au contraire, le secondaire absorbe seulement une partie de l'intensité pour laquelle il est calculé, son champ annulera seulement une partie du champ du primaire et son in- duçtance s'ajoutera à l'inductance du générateur ou bien du circuit dérivé particulier auquel il appartient. La résonnance sera alors forcément partielle et elle donnera seulement une partie correspondante du courant de résonnance, exactement com- me il a été prévu, et automatiquement.
Dans les différents cas de résonnance partielle, l'in- tensité de courant, à parité de tension, sera toujours plus grande que celle qu'on aurait dans un circuit dépourvu de conden sateurs et la "pendulation" pourra être calculée à l'aide de @ la. formule suivante :
EMI5.1
1 = '1 ' '" - R 2 i 2 f I¯ .. 2 U 1 I" )
Cette formula est suffisante pour déduire que, à parité de tension, si l'on augmente la valeur de la capacité C par rap- port à la valeur de l'inductance, l'on augmentera la valeur de l'intensité et par conséquent de la puissance qui circule,
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dans le circuit et ainsi, avec l'augmentation de la capacité, l'on augmente l'intensité et l'on détermine la "pendulation".
Dans le cas des alternateurs, puisque la charge dans le secondaire du transformateur est réduite, l'on aura un circuit dans lequel cos phi est plus petit que l'unité et il sera néces- saire d'adopter des condensateurs de résonnance variables, comme montré à la figure 3.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour la génération et l'utilisation de courants électriques, oscillants à basse fréquence dans des machines électrodynamiques (alternateurs ou moteurs à courant alternatif) caractérisé en ce que l'on emploie des circuits . oscillants comprenant au moins un condensateur et des bobines fonctionnant comme inductance, qui est formée en partie par les bobines de la machine électrodynamique et en partie par un en-. roulement de transformateur.