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Publication number: BE567711A
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Description


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    @   
Cette invention est relative à des machines   électri-   ques du type dont le travail dépend de l'action réciproque d'un ohamp magnétique et d'une armature disposée à l'inté- 

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 rieur ou autour dudit champ, le but de cette combinaison . étant de produire un résultat mécanique à partir d'un état électrique et vice-versa, comme par exemple des moteurs. électriques, des génératrices et des amplificateurs rota- tifs, et dans laquelle la connexion électrique à la partie motrice de la machine est réalisée par un collecteur., En particulier, .cette invention est relative à des moteurs,- des génératrices et des amplificateurs rotatifs destinés premièrement au courant alternatif, mais aussi, dans certains cas, utilisables en courant continu. 



   Un objet de la présente invention est de prévoir une machine électrique perfectionnée du type indiqué. 



   Dans les dessins annexés:   Figo1   montre schématiquement une réalisation d'une machine électrique conforme à la présente invention; 
Fig.2 montre schématiquement une réalisation d'un circuit de connexion pour la machine représentée en Fig.1; 
Fig.3 montre schématiquement une variante d'une machi- ne électrique conforme à la présente invention; 
Fig.4 montre schématiquement une réalisation d'un circuit de connexion pour la machine représentée en   Fig.3;     Fig.5   représente schématiquement une autre variante d'une machine électrique conforme à la présente invention; 
Fig.6 représente schématiquement une réalisation d'un circuit de connexion pour la machine représentée en Fig.5;

   
Fig.7 représente schématiquement encore une autre variante d'une machine électrique conforme à la présente invention, et 
Fig.8 représente schématiquement une réalisation d'un circuit de connexion pour la machine représentée en      Fig. 7. 



   Pour réaliser l'invention conformément à un mode con- Venable   monter   à titre d'exemple en   Fig.1,   un moteur électri- 

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 que comprend un stator 1 et un rotor 2, la stator 1 étant pourvu de deux enroulements électriques séparés DF et GH répartis dans des rainures normales du stator et disposés 'de telle façon que les axes de leurs champs associés sont perpendiculaires l'un à l'autre, et l'enroulement du rotor 2 est constitué par un certain nombre de bobines a-a, b-b, c-c, espacées angulairement, reliées en série et collectées de manière connue par la paire de balais   y-y.   



   Les axes des balais y-y sont disposés perpendicu- lairement à l'axe du champ magnétique associé à l'enroulement de stator   G-g-g-h-h-H,   qui forme l'enroulement de champ, et ainsi perpendiculairement à l'axe du champ de l'autre enrou- lement   D-d-d-e-e-F,   auquel l'excitation est appliquée et qui peut être commodément désigné ci-après par l'enroulement moteur D F (M). 



   Les balais de collecteur y-y sont raccordés l'un      à l'autre de telle façon que les spires court-circuités de l'enroulement de rotor produisent une compensation inductive pour l'enroulement moteur M. Ceth disposition présente l'- avantage que l'enroulement moteur M ne doit pas inclure un collecteur dans son circuit et peut ainsi être adapté à n'importe quel voltage pratique sans être limité par l'- isolation de la barre du collecteur. 



   Une forme convenable de disposition de circuit pour un moteur à courant alternatif de cette construction est représentée en   Figo2.   L'enroulement de champ F et l'enroule- ment moteur M sont effectivement raccordés en shunt à travers l'alimentation en courant alternatif. L'enroulement moteur M est amorcé par un auto-transformateur à rapport variable pour réaliser un moyen de contrôle de la vitesse du moteur tandis qu'une résistance R1et un condensateur C sont raccor- dés en série avec l'enroulement de champ F pour rapporter la phase du courant dans cet enroulement à celle du courant dans l'enroulement moteur M afin de réaliser le couple requis. 

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   Le moteur   'eut   être inversé par inversion de l'- enroulement de champ F ou de l'enroulement moteur M ou par l'inversion du courant circulant dans l'un et l'autre. 



   Dans unevariante de réalisation comme représentée en Fig.3, chaque balai est remplacé par une paire de balais y-z, chaque balai Y ou Z d'une paire étant raccordé à un ba- lai y ou z respectivement de l'autre paire,de telle sorte que les spires du rotor entre les paires adjacentes de ba- lais non   court-circuités   sur les arcs   y-z   sont adjacentes aux spires de l'enroulement de champ, et sont plus ou moins parallèles au champ magnétique de l'enroulement moteur M. 



  De cette 'façon, une compensation est réalisée sur les arcs   ,   y-y et z-z entre des balais court-circuités adjacents par l'effet réciproque des spires du rotor et du stator à l'in- térieur de ces arcs. 



   Dans un schéma de raccordement de circuit comme re- présenté en Fig.4, les enroulements de champ F et moteur M sont raccordés en dérivation comme ci-dessus. 



   Dans une autre variante de réalisation comme repré- sentée dans les   fig.5   et 6, la connexion de champ est faite aux deux paires de balais court-circuités et alors l'enroule- ment de champ est supprimé. Les spires de l'enroulement du rotor sur les arcs entre les balais court-circuités adjacents forment l'enroulement de champ et la compensation d'armature est réalisée sur ces arcs par la spire   court-circuitée   sur le rotor. 



   Avec cette disposition, la résistance de balai appa- raissant dans l'enroulement d'excitation peut être plus basse que celle de la disposition décrite précédemment, dans laquelle la résistance de balai toute entière est réfléchie. dans l'enroulement moteur. 



   Comme variante, un autre enroulement   J-j-j-k-k-K   com- me représenté en Fig.7 peut être réalisé sur la stator pour 

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 former un champ magnétique dont l'axe est à angle droit par rapport à celui de l'enroulement moteur M.    et-enroulement   J K est représenté (Fig.8) raccordé en série avec les oon- nexions dé rotor R-R aux balais et avec un condensateur C et une résistance R1. n' 
Dans ce qui précède, on/a décrit que des machines bipolaires, mais on peut aussi construire des machines . multipolaires conformément   à   la présente invention et de même, quoique des machines à courant alternatif monophasé seulement ont été décrites, on peut aussi construire des machines-à courant polyphasé. 



   Les machines décrites dans les Fig.5 et 7 travaille- ront aussi en courant continu, si l'on supprime le condensa- teur C et dans ce cas la résistance R peut aussi être suppri- mée. 



   Bien que la description précédente se rapporte exclusivement à des moteurs électriques, il est bien enten- du que les machines telles que décrites précédemment peuvent être utilisées comme génératrices à auto-excitation ou à excitation séparée, ou comme amplificateurs   rotatifso   
La machine telle que décrite ci-dessus peut être utilisée avantageusement dans un système de réglage électri- que, comme celui décrit dans la demande de brevet, faisant l'-   objet d'un dépôt effectué le 14 Mai 1958 au nom du demandeur. 



  Dans une autre variante de réalisation (non repré-   sentée), une machine conforme à la présente invention peut avoir son enroulement moteur et son circuit de champ   alimen-   tés.séparément par deux phases d'une alimentation triphasée telle que l'alimentation, qui est déphasée de 120 , est rac- cordée au circuit de champ. Si c'est nécessaire, pour un alignement plus précis, on peut ajouter dans le circuit une résistance ou un condessateur. 



   Si on le désire, dans les montages représentés dans les   Fig.5   et 7, les raccordements de notor R R peuvent être 

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 raccordés dans le circuit non directement comme représenté dans les Fig.6 et 8, mais indirectement au moyen d'un trans- formateur pour faciliter l'adaptation'de l'impédance à l'- alimentation- 
Comme il a été décrit précédemment, une résistance 
R1 et un condensateur C sont raccordés en série dans le cir- cuit de champ, mais l'un et l'autre   peul âtre   capable sépa- rément d'amener la phase du courant dans le circuit de champ suffisamment près de celle de l'enroulement moteur M. En pratique, une différence de phase de 20 , et fréquemment', plus, peut être tolérée. 



   Si on le désire,   remaniement   moteur M peut aussi avoir un condensateur raccordé en série avec lui (non repré- senté) pour compenser l'inductance résiduelle de cet enrou- lement,   REVENDICATIONS.   



   1. Machine électrique à collecteur du type visé pos- sédant un enroulement moteur placé sur le stator et un circuit de champ connecté en dérivation à celui-ci, le circuit de   @   champ comprenant impédance reliée en série pour rap- porter convenablement la phase du courant dans le circuit de champ à celui de l'enroulement moteur.

Claims

2. Machine électrique à collecteur suivant revendication 1, dans laquelle ladite impédance a au moins une composante de résistance.

3. Machine électrique à collecteur suivant revendication 1 ou 2, dans laquelle le circuit de champ est orienté pour produire la résonance à la fréquence d'alimentation ou autre appliquée. <Desc/Clms Page number 7> 4. Machine électrique à collecteur suivant revendica- tion 1, 2 ou 3, dans laquelle le circuit de champ comprend un enroulement de champ situé sur le stator, la paire ou chaque paire de balais distinct frottant sur le collecteur EMI7.1 étant électriquement court -cir cuit 6P.,, 5. Machine électrique à collecteur suivant revendica- tion 4, dans laquelle ledit enroulement de champ est dispo- sé à angle droit par rapport à l'enroulement moteur.

6. Machine électrique à collecteur suivant revendi- cation 5, dans laquelle le collecteur est pourvu d'une pai- re de balais diamétralement opposés se trouvant sur me ligne parallèle à l'axe de l'enroulement moteur.

7. Machine électrique à collecteur suivant revendica- tion 5; dans laquelle le collecteur est pourvu d'une paire de balais diamétralement opposés, chaque balai de chaque paire étant électriquement çourt-circuité sur un balai ad- jacent de l'autre paire, de façon qu'une paire de balais court-circuités se trouve de chaque côté du plan ou de cha- que plan contenant l'axe magnétique de l'enroulement moteur et l'axe du rotoro 8. Machine électrique à collecteur suivant revendication 4, dans laquelle une paire de balais de' collecteur électri- , quement court-circuité est pourvue sur chaque côté du plan ou de chaque plan contenant l'axe magnétique de l'enroule- ment moteur et l'axe du rotor.

9. Machine électrique à collecteur suivant revendica- tion 1, 2 ou 3, dans laquelle le circuit de champ comprend le collecteur relié en série, chaque connexion électrique avec le collecteur aboutissant à une paire de balais distincts de collecteur court-circuités électriquement.

10. Machine électrique à collecteur suivant revendica- tion 9, dans laquelle une paire de balais de collecteur court- circuités électriquement est pourvuede chaque côté du plan ou <Desc/Clms Page number 8> de chaque plan contenant l'axe magnétique de l'enroulement moteur et l'axe du rotor.

11. Machine électrique à collecteur suivant revendication 10, dans laquelle le circuit de champ comprend un second enroulement de stator relié en sérié, de façon à provoquer en marche un champ magnétique sous un certain angle par rapport au champ produit par l'enroulement moteur.

12. Moteur à collecteur à courant alternatif possédant un enroulement moteur localisé sur le stator et un circuit de champ connecté en shunt aveo lui, le circuit de champ comprenant une impédance reliée en série pour reporter convenablement la phase de courant dans le circuit de champ à celle de l'enroulement moteur de façon à réaliser @ le couple de rotor.

13. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 12, dans lequel ladite impédance possède au moins une composante de résistance.

14. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 12 ou 13, dans lequel le circuit de champ est orienté pour produire une résonance à la fréquence d'- alimentation.

15. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 12,13 ou 14, dans lequel le circuit de champ comprend un enroulement de champ situé dans le stator, la paire ou chaque paire de balais distincts de collecteur frottant sur celui-ci étant électriquement court-circuitée.

16. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 15, dans lequel ledit enroulement de champ se trouve à angle droit par rapport à l'axe'de l'enroulement moteuro 17. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 16, dans lequel le collecteur est pourvu d'une paire de balais diamétralement opposés montés suivant une <Desc/Clms Page number 9> ligne parallèle à l'axe de l'enroulement moteur.

18. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 16, dans lequel le collecteur est pourvu d'une paire de balais diamétralement opposés, chaque ba- lai d'une paire étant électriquement court-circuité sur un balai adjacent de l'autre paire, de telle sorte qu'une paire de balais court-circuités se trouve de chaque côté du plan ou de chaque plan contenant l'axe magnétique de l'enroule- ment moteur et l'axe du stator.

19. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 1(, dans lequel une paire de balais électri- quement oourt-cirouités est prévue de chaque côté du plan ou de chaque plan contenant l'axe magnétique de l'enroulement moteur et l'axe du stator.

20. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 12,13 ou 14, dans lequel le circuit de champ comprend le collecteur relié en série, chaque connexion électrique avec le collecteur aboutissant à une paire de balais distincts de collecteur électriquement court-circuités.

21. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 20, dans lequel une paire de balais de collée-' teur électriquement court-circuités est prévue de chaque côté du plan ou de chaque plan contenant l'axe magnétique de l'enroulement moteur et l'axe du stator.

22. Moteur à collecteur à courant alternatif suivant revendication 21, dans lequel le circuit de champ comprend un second enroulement de stator relié en série, de façon à produire,;en marche un champ magnétique sous un certain angle par rapport au champ produit par l'enroulement moteur.

23. Moteur à collecteur à courant alternatif possédant un enroulement moteur situé sur le stator et un circuit de champ, comprenant le collecteur en série, relié en shunt, <Desc/Clms Page number 10> ., chaque connexion électrique avec le collecteur aboutissant à une paire de balais de collecteur distincts oourt- circuités électriquement, 24. Machine électrique à collecteur suivant revendica- tion 23, dans laquelle une paire de balais de collecteur court-circuités électriquement est prévue de chaque côté du plan ou de chaque plan contenant l'axe magnétique de l'enroulement moteur et l'axe du stator.

25. Machine électrique à collecteur suivant revendica- tion 24, dans laquelle le circuit de champ comprend un se- cond enroulement de stator relié en série, de façon à produis re en marche un champ magnétique sous un certain angle par rapport au champ produit par l'enroulement moteur.

26. Moteur à collecteur à courant alternatif possé- dant un enroulement moteur situé sur le stator et un cir- cuit de champ, dans lequel le circuit de champ est alimenté par un voltage qui est retardé par rapport au voltage appliqué à l'enroulement moteur.

27. Moteur à collecteur à courant alternatif tel que revendiqué en revendication 26, dans lequel ladite phase est retardée de 120 approximativement 28. Machine électrique à collecteur substantiellement comme décrit avec référence auxdessins annexés.