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: MOTEUR D'INDUOTIOI KOIOPHASI ##
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La présente invention concerna de façon générale des
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moteurs d'induction à courant alternatif, et plue partieu.
11r,m6nt, un ensemble de noyau de stator perfectionné et un agencomeiit d'enroulements pour des moteurs de puissance faible et d'une traction de cheval Pour le plupart des applications à des appareil* dom..- tique. et à d'autre. équipements, qui supposent la produo-
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tion à t.ynnde échelle d'ensembles tels que des ventilateurs pour tourne don 81uttlor1ea pour oond1tionnturs d'air des machines à laver) pour lesquelles il faut des centaines de milliers de moteurs électriques par an, on a utilisé de fa-
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gon habituelle dea moteurs d'induction monophasée du type à enroulement auxiliaire,
à démarrage sur résistance en gran- de. partie à cause de l'économie qui s'attache à leur fabri- cation* @es moteurs comprennent chacun un enroulement au-
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xiliaire ou do démarrage, dont l'enroulement a une régis- tance 8up6r1eure à celle de l'enroulement de champ prin1- pal, t l'enroulement de démarrage étant déplacé matériellement par rapport à l'enroulement principal, En plue, une régis* tance est habituellement montée en série avec le circuit de l'enroulement de démarrage.
La différence de résistance des circuits des enroulements respectifs provoque un dépla- cement électrique ou une différence d'angle de phase entre eux, ce qui dorne un couple d'une certaine grandeur pour faire démarrer le moteur. On prévoit aussi, dans le circuit de l'enroulement de démarrage, certains dispositifs pour ou-
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vis le circuit de d-mqr7.,ago urI;' fois que le moteur a atteint
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une viteoee prête . #**## . le moteur tonot1on:. avec alimentation du t!eul enroulement de chauap 11p1.
Bien que les moteurs à démarrage sur, résistance fonctionnent de manière Gatie!18ante dans les conditions de marche, ils ont des caractéristiques de démarrage r81.- tivement II1Ó<11001"I' et demandent <.#.<t-- une grande 4ner gis à l'entrée ( par exemple un courant Intense) pour un* grandeur donnée de puissance ou de couple développé, com-
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parativement aux moteurs monophaa4o à enroulem'Iht auxiliai- re du type 4 condensateur, plus coûteux. Dans le passé, lo moteur d'induction à démarrage sur xéss,z.notrw relativement peu coûteux a été utilisé largement en dépit d ce 'Borit1- ce dans le couple de démarrage.
Cependant des développe - mente récente dans le champ des appareile domestiques et si. milaires exigent des moteurs à couple de démarrage plus é- levé que celui dont on dispose généralement en utilisant le moteur d'induction du type à résistance.
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Par conséquent, on a proposé divers nchémaa pour augmenter le couple de démarrage du moteur d'induction du type à résistance,souhaitable par ailleurs, cas schémas don- nant satisfaction dans une mesure limitée. P@@ exemple,,un de ces schémas supposait une résistance plus grande de air-
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cuit d'enroulement de démarrage ( par exemple Ilus de spipet et/ou une résistance plus grande placée en adrit ayeo lien. roulement de démarrage) pour augmenter la ditJ'4r.ne. de pht- ton entre le courant de démarrage et le courant principal, 0# qui, associé à un courant d'entrée plus inteiets donnait une certaine amélioration du comportement au < Amarrage. XI . y a cependant des limites pratiques à une solution dans o@ sens.
Par exemple, les organisations qui 'ta1jl1..t le. normes de fonctionnement imposent des règlements stricts qui
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limitent le courant- qu'on peut utiliser dans des aond1t1ont de sécurité, et le moteur d'induction du type à résistance
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est proprement un moteur du typa' courant intense. Par conséquent, en raison de ce qui précède et spécialement à la lumière des demandée actuelles en ce qui concerne le démarrage des moteurs, beaucoup de fabricants d'appareils domestiques et similaires et d'autres équipements en sont venue utiliser le moteur d'induction du typa à capacité de prix plue élevé,- bien que ce moteur coûte, par unité plue cher qu'un moteur du type résistance de mêmes di - mensione générales.
Un but de l'invention est donc de procurer une amélioration du comportement au démarrage d'un moteur d' induction à enroulement auxiliaire sans influencer fâcheu- sement son comportement en marche normale ou sans augmenter inutilement le prix du moteur.
Un autre but de l'invention est de procurer un mo- teur d'induction monophasé, du type à enroulement auxiliai- re, à résistance, avec des caractéristiques de couple de dé- marrage améliorées sans qu'en même temps le courant de dé - marrage soit indésirablement intense,à un prix compétitif même avec les moteurs à démarrage sur résistance ordinaires, utilisés en général actuellement.
En visant à atteindre les buta de l'invention, dans une de ses formes, on procure un moteur d'induction du type à enroulement auixiliare, à résistance, monophasé, dans le- quel on a prévu un stator avec un enroulement de champ pri- maire formant des pôles primaires de marche et un enroule - ment de démarrage:formant des pôles primaires de démarrage déplacés dans l'espace par rapport aux pôles de marche.
Chacun des pôles comprend plusieurs enroulements disposés oonoentriquement, faits d'un certain nombre de spires de fil. Le nombre de spires par bobinage de pôle de marche augmente progressivement à partir du bobinage le plus in-
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têrieur pour chaque polo de marche et le nombre 4..pire.
par bobinage de démarrage diminue pro±r'D.iYem', du bom binage le plus intérieur au bobinage le plus Ix'Ir1.ur, pour chaque polo de démarrages en sorte que le '.ro1.1'.e " le cinquième et le aixibae harmonique de la forot magné- tomotrice dans l'espace et pour chacun des pôlet de mar- chi t'ajoutent aux harmoniques correspondant$ d( la force magnétomotrice dnne l'espace nous chacun des pôles de dé- marra,1 , 9 p>ur produire un aoorolatenent du coultle 44 4'" marrage du moteur, sans affecter défavorablemenl ses 0& rgotériatiques de marches L'invention et comprendra le mieux en se référant t. lu description suivante taaoolét aux dessins (.\\1 y sont
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Joint$*
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Sur leu dessine i -' '1±.
1 est une vue schématique d'un moteur d'induction monophasé# à enroulement lut '1.1.11" f ,à ré4îotomi-et dans 16 forme de réalisation préféré de l'.enolm.n1 d entOUIOMOI110 Perfectionné suivant la présente invention# 001.,p'1:10; le circuit des enroulement# de marche et de ddaorriift.
- ig 2 est une repr6centation graphique de l'fcdt de flua ,,' fondamentales de certaines ondes de flux harmoniques dan.
Iloupacoq et de l'onde de flux résultante pour *.es nro " lemente de marche et de démarrage du moteur mon-ré 'la lige 19 dans 1 conditions de démarrage.
- ?ig. 3 est un graphique montrant les relation.. du couple et de la vitesse du moteur de la ig* 1, dans lt4 présente
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invention.
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?lu. 4 est une représentation schématique du noyau de stator montré à la Fig. 1, comprenant une autr forme de
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la présente invention. - Fig. 5 est une représentation schématique montrant le
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déplacement électrique des bobines individuelle!) d'un pO-
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Itt primaire de l'enroulement principal de la 11,. 4# par rapport au centre du P81e, et eigo 6 eut une représentai on semblable , celle de 1. fil- 5, pour l'enroulement auxiliaire de la lige 4.
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En ce rapportant maintenant à la ?ig* 1 de* de - Bina, on y illustre l'invention dans son application à un moteur d'induction Inonophnoti à enroulement auxiliaire# à quatre pôlee, à rJe1Dtlo0, ayant un noyau de stator 10 formé do manière habituelle de couches superposés* de ma. térizxu magnétique relativement minent perforées, te nOY' au de .tatar 10 comprend une partie de culasse 17 et un
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certain nombre de dente espacées uniformément 12 'éten - dnnt vern l'intérieur à partir de la partie de culaeee H pour définir un certain nombre de rainures ou encoche$ pï'0" près ? recevoir les enroulements, et donnant lieu à alésage 14 récepteur du rotor, comme habituel.
Le noyau représenté est construit dans le cas d'espèce avec trente-six rainures pour leu enroulements, également réparties, La struc- ture de support du noyau 10 du stator n'a pas été montrée mais on comprendra que les couchée magnétique superposées peuvent être agencées convenablement et fixées dans un bâti
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ayant des fl equee terminaux arec des palier* pour un rotor 15 placé dans l'alésage 14 et fixé z un arbre 16,
à distance du noyau du stator Comae montré à la Yi&* 1# le rotor 15 est du type à cage d'écureuil et comprend un enroulement ce'* condaire en cage d'écureuil normale formée de conducteurs 17 qui sont relies à chaque extrémité du rotor par des ba-
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tues terminales de court-circuitage ( non montrées).
Un enroulement de champ principal ou enroulement de marche 18 eet àie: oe6 dans les rainures pour enroulement 1', de façon à donner plusieurs pelles pricairee d'enroulement principal ( quatre dans l'exemrle représenté le chaque pôle
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étant formé de trois bobinée concentriques 20, 21 et 22 respectivement, enroulés d'un oartain sombra de spires de fie par exemple de fil pour aimants. Un enroulement auxiliaire ou de démarrage 23 est logé dans les rainures 'pour enroule - ment du stator, 13, et est déplacé de 90. degrés électriques de l'enroulement magnétique 18 pour donner plusieurs pôles primaires d'enroulement de démarrage en nombre égal aux pô-
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les de l'enroulement principal.
Chacun des ICles de l'en- roulement de démarrage représentés est formé de trois 'bobines disposées ooncentriquement, 24, 25 et 26, ayant un certain nombre do tours d'un fil convenable. L'enroulement principal 18 peut être relié à une source d'alimentatiot monophasée convenable 27 par des conducteurs 28 et 29 et l'enroulement de démarrage 23 est relié en parallèle à l'enroulement prin- cipal 18 par un agencement de commutation convenable, indiqua de façon générale par le chiffre 30, et avec lori conducteur!
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g et '2.
Un dispositif automatique, répondait à l'état de vitesse du moteur, tel qu'un mécanisme centrifuge montré
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schématiquement en 33, peut être utilisé pour ouvrir le cir- cuit de démarrage lorsque le moteur a atteint une certaine vitesses Un dispositif modificateur de phase tans le air -
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cuit de l'enroulement de démarrage, extérieur lU moteur, tes que la résistance 34, peut être utilisé pour Çtaten.r la dif- férence de phases désiré dans lare courants. d enroulements principal et de démarrage 18 et 25 reapeotiven'nt.
Dans la présente invention, le nombre des bobine. et des spires de fil pour 'chaque' p81e primaire onroulemente principal et de démarrée présente une valeur relative telle @ que les composantes harmoniques de flux dans l'espace les
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plus grmde8, par exemple le troisième harmonique des enrou- lements respectifs, présente des rapports relatifs entre eux qui sont les mômes que ceux des composantes fcidamentales
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de flux dans l'espace des mêmes enroulements dans l'état de démarrage. En plus, le flux résultant dans l'espace pro- duit par les enroulements principal et de démarrage aura chaque fois une distribution spatiale sensiblement einu - soldais.
A des vitesses inférieures à celle du synchronisme pour les flux harmoniques respectifs, les flux harmoniques dans l'un des enroulements augmenteront les flux harmoniques de l'autre enroulement en sorte de produire un couple de dé- marrage résultant,' de même sens de rotation que le couple fondamental. Par suite, les forces productrices de couple s'ajoutent pour donner une force de démarrage résultante plus grande que celle qu'on pouvait atteindre jusqu'à pré- sent pour les moteurs de même dimension ne réalisant pas la présente invention.
Plus spécialement, dans la forme préfé- rés, l'enroulement de marche principal 18 est enroulé de tel- le sorte que la bobine la plus intérieure 20 de chaque pôle d' enroulement primaire a moins de tours de fil d'aimantation que la bobine la plus extérieure 22 du même pôle, et de pré- férence le nombre des spires augmente progressivement de la bobine la plus intérieure à la bobine la plus extérieure.
Chacun des pôles de l'enroulement de marche principal est enroulé identiquement. La forme d'onde résultante pour la distribution de flux (F) de l'enroulement de marche est mon- tré à la Fig. 2 (a) Pour la commodité de la représentation et de la discussion, seules les ondes de flux du troisième harmonique, de la fondamentale et de résultante totale de l'enroulement principal ont été montrées puisque les ondée harmoniques supérieures du flux n'affectent pas de façon appréciable la forme d'onde de flux résultante totale de l'enroulement. On verra que les ondes de flux fondamentale
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et de troisième harmonique, 36 et 37 respectivement, cent
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de nature sinusoïdale et, et avec les ondon b8on1quo.
d' ordre supérieur, produisent l'onde de flux résultante 38 qui est sensiblement sinusoïdale ayant une polit* d'onde dé- primée ou légèrement déformât 39.
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En ce qui concerne l'enroulement de déiarri,ge 23 (*lg Rob)o chaque p0â,r ont de préférence enroulé pour dOtM#" à la bobine In plus intérieure 24 un nombre p2;zs grarddt tours ou epirea que celui de la bobine la plue extérieure 2" le nombre des apiroa diminuant graduellement pour chia- que bobine, en allant à la bobine la plue intérieur à 19 bobine la plus extérieure. Avec cet egsnvsmant comme on le voit à la lige 2, l'enroulement de démarrage avra des ondée de flux harmoniques sinusoïdales , le troisième Harmonique
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indiqué par 40, dtant seul représenté.
Les ondes barman1 - ques de flux, lorsqu'elles sont prises avec la fondamentale 41, produisent une onde de flux résultante totale 42 ( en lignes interrompues ) sensiblement sinusoïdale ayant une pointe exagérée 43.
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Passant à la Fig. 3, on y voit représeatése des courbes vitesse ( V ) - couple (C) développée! pour les ondes de flux harmoniques et fondamentales des enroulements
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de phase unique principal et de démarrage, qu1 * a évoquée* précédemment. Comme la grandeur du couple " harmonique" produit par les ondes harmoniques supérieures mi flux, 0 'e.t- à-dire au delà de la septième harmonique, a un.or valeur de plus en plus petite et un effet total négligeable sur le couple résultant du moteur, seule les harmoniques d'ordres
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inférieurs ( troisième, cinquième et septième) font à consi- dérer.
A la Figure, les lignes interrompues 25, 46 et 47 représentent les couples harmoniques résultants de troisième,
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cinquième et septième harmonique, produite par les ondes harmoniques correspondantes de flux de enroulements com- bines principal et du démarrage lorsqu'ils sont alimenta*
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tous deux dino les conditions de marrRg.. Oea couplet varient entre des v,,eurc positivée et négatives à dit!.. rentra vitelnest les r3ries montré à droite de ltaxi dot ordonné,. étant positives.
Le couple fondamental combind des enroulements 18 tit 23 ont représente* par la ligne à pointillés 40 et, en y ajoutant les couples des berooniqiuei résultante, on a un couple résultant total du acteur in-
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dilué par la liens en traite pleins 49.
Lorsque les deux enroulements sont. alimentés dt la manière oontrée à la el6. 1 ( le commutateur à commande contr.fu.e 30 étant fermé), et si l'on se reporte de nouveau z la frigo 3, entre l'arrêt et une vitesse quelque peu infe ** rieure à la demi-vitesse du moteur, les couples harmoniques 45. 46 et 47 et le couple fondamental 48, donnent ensemble
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un gain de couple de dérr8ge résultant. Ce gain eet obtenu à des vitesses inférieures lorsqu'un couple de dé1- aarrage plus éjrnnd est nécessaire pour vaincre l'inertie et le frottement au démarrage de la charge que doit entrât**
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ner le moteur.
Bien qu'à près de la demi-vitesse les hok-t - moniques produisent un abaissement du couple, cet abaisse ment n'est pas assez prononcé pour produire un point bas sérieux du couple. A la vitesse de marche, indiquée par le chiffre 50 sur la courbe 49. après que 1' enroulement de démarrage ait été mis hors circuit ( en 51) par le fonc- tionneoent du commutateur 30 lorsque le moteur atteint sa
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vitesse, l'effet des harmoniq:ees du à l'enroulement de mazez che 1.' est pas appréciable ou fâcheux pour le rendement gé ...
.,(.]';:1 du s:.rE''1.'*
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Ainsi le couple de démarras et d'accélération
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résultant, produit pas les enroulements de d(arrgo et de marche 18 et 23, est amélioré par l'emploi de l'invention, en dépit du fait que l'on a utilisa une construction de
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noyau de stator ordinaire à raieras-pour, eoumant dga- lement espacées et que l'aire totale de réception d'enrou- lamant, dont on Qiepe1!'fJ pas été utilisée au maximum. On remarquera, par exemple a la Fi$ 1, que la rainure 13a, au centra de chaque pâle- d'enroulement principal, ne porte aucun enroulement et que les rainures 13 b ne portent que les bobines les plus extérieures 26 de l'enroulement de démarrage.
On donnera l'exemple suivant pour illustrer plue
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01tl.1roment comment l'invention, telle que décrite plue haut a été mise en pratique en fait dans un moteur monophasé du type à enroulement auxiliaire, à résistanoe, ';81 que montré à la pis. 1. Un noyau de stator ordinaire a été utilisée ayant trente-six rainures pour enroulement, également espa-
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oées et sensiblement identiques, avec les d1rclnsic:mlJ aui vantes "{ D1amotre de I'al5sag . ss,' 1 .. -. " Diamètre du pourtour extérieur I59>t '*# Longueur d'empilage 3oe5 M Plus sy6oialemente un fil de onllbre or41ai. pour moteurs à puîntance d'une fraction de oh.1 , été utl.
@ liée pour chaque enroulement.le fil de l'enroulement prin-
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oipal est un fil d'aluminium émaillé de 1,22 ,'\.1- trop et le fil de l'enroulement de démarrage oet un fil dl cuivre émaille d'un diamètre de 0,565 mm, aloi la. d1etr1bu- tion suivante :
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<tb> J <SEP> !r <SEP> III
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<tb> Enroulement <SEP> principal <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> pire <SEP> Enroule <SEP> - <SEP> Nombre
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<tb> ment <SEP> de <SEP> de
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<tb> Bobine <SEP> 20 <SEP> ( <SEP> la <SEP> plus <SEP> 23 <SEP> Bobine <SEP> 24 <SEP> 21
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<tb> Bobine <SEP> 21 <SEP> 31 <SEP> Bobine <SEP> 25 <SEP> 20
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<tb> Bobine <SEP> 22 <SEP> (la <SEP> plus <SEP> 35 <SEP> Bobine <SEP> 26 <SEP> 19
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<tb> extérieure)
<SEP> (la <SEP> plus
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<tb> extérieure)
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A l'essai, ce moteur a produit un couple au -repos de 0,337 kgm aveo un courant de 45,6 ampères. Ceci est particulièrement important puisque l'enroulement principal a été fait de fil d'aluminium dont la conductibilité est d'environ 60 pour cent de celle du fil de cuivre.
Les caractéristiques au démarrage du moteur es- sayé, réalisant la présente invention, peuvent t'apprécier le mieux par une comparaison de comportement et de celui d'un moteur d'induction monophasé à quatre pôles, à démarra- ge sur résistance, ordinaire, utilisant le même empilage de stator habituel que celui décrit ci-dessus pour le moteur donné comme exemple. Le moteur habituel comprenait un en- roulement principal et un enroulement de démarrage faite de fila de marne calibre qu'indiqua pour le moteur illustrant la présente invention Ce moteur habituel avait plus de cuivre enroulé dans les rainures du stator que le moteur donna conme exemple, décrit précédemment.
Par exemple, au moins l'un des pôles d'enroulement de démarrage contenait quatre bobines concentriques ayant onze, quatorze, dix-neuf et vingt spires, en allant de la bobine la plus intérieure à la bobine la plus extérieure. Cependant, le moteur n'é- tait capable de produire qu'un couple de 0,294 kgm à l'ar- rêt avec un courant de 46 ampères.
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Ainsi, pour 1% mîmes dimensions de bâti, le mot#4r Ordinaire demandait plus de cuivre et utilisait plus de otlxantx Pour donner un couple notablement moine grand qu'un auteur as 41-
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tonnions correspondantes, utilisant l'invention.
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Ainsi on remarquera qu'avec l'emploi dt l'inyention, on peut obtenir un moteur tel que le moteur d t lJ.4uot1on .. enroulement auxiliaire, à résistance, pr6gentan*. des farao- teriwttquee améliorées sans nécessiter un r mnn., ci t <!µ# empilage de stator présentement poeeiblee, et !.'am'11orat1on est rée.ia6a avec une réduction effective du codant de dé- marrage, chose apecialement importante pour un '<ype de moteurs à entrée de courant Intense par principe, n outra des ma- tériaux de prix moindre, coame l'aluminium, ont été utilisés
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pour obtenir un meilleur comportement au démarrage, et des
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moteurs déjà utilisés peuvent facilement être 1,bob1nl. ei on le désire, avec cet arrangement perfectionnée pour obtenir
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les avantagea de démarrage suivant l'invention.
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En ne reportant maintenant aux figuregi 4 5 et 6 pour l'exposé, on y décrit une autre forme de réalisation de 1* in-
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ventiont avec le stator magnétique 11 décrit précédemment
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pour la forme de réalisation de la figure 1, *#; par commodité
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les mêmes éléments ont reçu des chiffre@ de référence identique' Par exemple, le noyau de stator 11 de l'exemple de la figure
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4 comprend trente-six dont* 12 également espao-ïon et trente- six rainures 1 également espacées c'est-à-dire que la distance angulaire matérielle entre des dents et des rainu- tes voisines cet respectivement de 9bzz.
Comme dans la forme de réalisation de la figure 1, l'enroulement ïtincipal 18 est porté par les rainures pour donner quatre pôlti primal- ren d'enroulement principal, écartés de 180 dferde électri- ques# qui sont formés chacun de trois bobines concentriques
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1:
0 t .l.et 22 arrl1n'.G" 'ymétr1 quer.ent par rapport à lit ruinure 13n,les bobinas umbrn nnt un total do qtiatre,rix et huit dent* rt,,5p#4ctivertiont-A In figura 4,un seul des pôles principaux nat muni de références détnill4es,le centre radial du pelt ?tant indiqué par la lettre M et les rainures disposées S1- M6trlqunnt autour dv M étant identifiées par do petites lettres n,b,c,d et ..De rr(frence.l.s spires de fil 8t\'HN1tl)nt progrès ivemont 'on nOJ'!1bre , la bobine intérieure 20 fuyant le plus petit nombre de spires et la bobine extérieurs 22 nynnt le plus grand nombra. La forme d'onde résultante pour la distribution du flux de l'enroulement de marche est montrée la figure 2,décrite précédemment en se référant la
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première forme de rlinl i sRti on.
Passant irnintennrit à l'enroulement auxiliaire ou de 1 démarrage 50 représenté à la figure I .,!1 enroulement est déplacé do co degrés électriques par rapport A l'enroulement principal 18 et comprend 14. palea.A la différence de l'en** roulement 23 de la figure 1 , deux des pôles diamétrale- ment opposés 51 sont définis par quatre bobines concentriques 53, 54, 55 et 56 (en allant de la plus intérieure à la plus extérieure), enroulées 1!'1.tour du centre radial du pôle 51, et embrassant de façon correspondante trois, cinq, sept et neuf dents* Les doux autres p31es 52 comprennent chacun trois bo-
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binas 5', 58 et 59 dinp03ées concentriquement autour du centre radial du pôle S2.
On comprendra alors qu'avec la, bobine la plus extérieure, 56, des auatres pôles de démarrage 51 située dans la rainure 13 A,qui est équidistante des centres de pôles de démarrage voisina S1. S2, ayant des polarités différentes, une moitié des spires se trouve effectivement dans chacun des pales de démarrage autour de S1 t de S2.Par conséquent,en
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![,1 t, la figure 4 représente un construction A trois bobines et demis concentriques par pôle- de démarrage,où chaque moitié
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des spires de la bobine 56 est considérée , 60 .'fe 4n*nt dans chacun des pôles de démarrage.
Ce placer.e.1t des bobines est préférable à la division matérielle du nom@re des tours de la bobine 56 entre les pôles 51, 52 conduisant à une très petite bobine extérieure pour chaque pôle en raison de la fa- cilité et de la simplicité dans l'enroulement de 1'agencement de la figure 4.
Une amélioration remarquable du comportement au démarrage a été observée pour la forme de réalisation de la
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figure 4 avec un noyau de stator 11 identique à celui utilisé pour les moteurs de l'exemple éprouvé, décrit précédemment et enroulé de fil de même genre et de même cambre, avec la
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distribution de fil suivante s l'enroulement ïrincipal 18 avait vingt-trois, trente et un at trente-oinq spire. pour les bobines concentriques 20# 21 et 22, f l'enrculement de dé* marrage 50 comprenant s
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<tb> Bobines <SEP> de <SEP> Nombre <SEP> effec- <SEP> Bobinée <SEP> de <SEP> Nombre <SEP> effectif <SEP> - <SEP>
<tb>
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pdle si tif de spires pble 32 (le spires N JJrr 1111 "lrJ J( f r L!HI '<;
f..ulO"r.VJ 11" l-pq Ii rL
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<tb> 51 <SEP> 15 <SEP> 53 <SEP> 15
<tb>
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<tb> 52 <SEP> 17 <SEP> 56 <SEP> 17
<tb>
<tb>
<tb> 53 <SEP> 17 <SEP> 57 <SEP> 17
<tb>
<tb> 54 <SEP> 14 <SEP> (7) <SEP> --(7)
<tb>
Avec cet agencement, on avait un couple, rotor
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bloqua de 0$32 kgm avec un peu plus de 46 aaipèrss.
En étudiant ce résultat, on a trouva qu'avec la distribution précédente des spires de fil 18 et 50, les compo- santes de flux dans l'espace, harmoniques d'ordre inférieur (grandes) d'un enroulement seront en relation do phase conve- nable avec lea composantes de flux dans l'espace harmonique. correspondantes dans l'autre enroulement, en aorte de produire
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un couple de môme sena que le couple 'ondcnaa ;0,1 à des vite- ses inférieures aux vitesses synchrones des cauplou liarLici4e-
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niques individuels. Par suite, comme pour la forme de réalisa- tion de la figure 1, les forces productrices de couple s'ajou- tent pour donner une grande force résultante de démarrage.
En se référant spécifiquement aux ordres de flux fondamentale et harmoniques et aux grandeurs des forces magné- tomotricea (mmf) pour les enroulements distribués oonoentrique- ment de la figure 4, les enroulements considérés ont une symé- trie à la fois de demi-onde et de quart d'onde et seul les harmoniques impairs existent.
En conséquence, la valeur numéri- que de l'amplitude de pointe, ou grandeur, pour toute onde donnée, considérée au centre radial d'n.n pôle, peut s'expri- mer de façon générale par la proposition
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où P est la valeur de pointe pour la fondamentale ou les har- moniques impairs; n indique l'ordre de l'onde, fondamentale (n=1) ou harmoniques(n=3,5,etc...) p décrit de façon générale le déplacement électrique pour une bobine donnée et Q avec une lettre majuscule souscrite est l'angle électrique de la bobine donnée, mesuré du centre du pôle, 0, au centre de la rainu- re qui tient la bobine;
N avec une lettre majuscule sous- crite donne le nombre de tours de fil effectif dans la rainu- re donnée pour l'angle électrique 0 , la lettre majuscule Z indiquant de façon générale la bobine la plus extérieure pour le pôle d'enroulement particulier.
Dans le cas des enroulements 18 et 50, et en se ré- férant aux figures 5 et 6, comme aucune bobine n'est comprise
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&l'angle électrique 0A (rainure b pour l'enrouliment 18 et 1'ah1U:I , pour l'enroulement 50) la. proposition fendrait vin- diqude plus haut donno, par intégration ! r 7n n Il+ Ah + !la + %JD + Il,,) a i n n 9 ) + (' + NI) + !lE ) (oin n lia - oin n 1, M -t OT Jt)> M *# M m ,4 , Ml - ## *llil l + (Np + NI) (son n 01) ait n 80) + NE (tin n )J7 . -1- 1! (tours ettcotita) Corine le pite polaire pour chacun des Idlon d'enrou- loment ont de 180 dQ6r6B dlootriquaeg leo figuno 4r 9 et 6 montrent que dans l'enroulement principal 4)B a 1.0', 00 m 61 , 0B - 800. De m-Omet dans l'enroulement de démarrtgot B # 30' 9g m 50" , t ÔD 7? et Qu je 90'.
En portant dan; l'expression intégrée pr6addente ces valeurs angulaires et l'is valeurs de nombres de spires bzz donndeo dano lrexs:ipxe fourni pour la figure 4 (en utilisant le nombre 7 pour N E dans l'enroulement de démarrage), la fondamentale et les harmoniqu:8 d'ordres
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inférieurs pour les enroulements peuvent se décrire comme
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indiqué au tableau ci-après :
t
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P Enrouleaent prin-* EnrouLement de
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<tb> cipal <SEP> démarrage
<tb>
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Ta (fondamen- (?6,0î) 43 4f tale) * ('6ot -Ir t,4Pi P (3e har- 10, 38) + -1 (8,00)
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<tb> monique)
<tb>
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Pp (5e har- -(12,18) - T (4,40) monique)
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Le signe. dans ce tableau, qui précède les harmoni-
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ques indique leur relation avec la fondanontalo P contre ai Pn est positif ou négatif au centre du pOlo.
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Pour que les enroulements produisent une grande force
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résultante qui améliore le comportement au ddmorracet il est
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que pour que le couple produit par 100 flux hanse- ' nique ait ritie senti do rotation que celui produit par le .
flux fondamental, leu oicnou pour les harmoniques dans le* onroulomonto- principal et de démarrage soient opposé*! pour 10 tt-uiuibma harmonique et identiques pour le cinquième harmoni- que, Alvoc oqttn relation 180' oompOllnntoD de flux dane l "8pa- ce* hurmoniquD d'ordre (par exemple la 3e et la 5o - Harmonique) d \U1 nroulol,.1ont. auront la relation de phase con- "(nt1blo'j)t.u" );'aVj.!ot.t.t\YX l1ut.reo coml1oonnteu do flux dans l'en- pane hfirmuniqueo OOrr01J1 ,H1dl\n.,a dans l' uutre enroulement, o i cJot":"à';(I:1 que '10±1 .oolit;pounntlu hl.1t':;on1(1uoJ d'ordre trois '...-., et 6u flux d'enroulement do marche et de mt1rrh.gé 6ont dans les môme:
, rapporta relatifo que ceux que 1,e,comvooantl)(! fondamentales du flux pour les mêmes enroule- monta ont entre eux* Par cono6quent. leu forces productrices de couplé doa conpoaantca du flux sont dans le afino sens et e.njout011.t, pour produire une force résultante plus grande.
Ceci peut 00 traduire mathématiquement par ltoqua-
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tien !
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T ai% (0 oÙ le signe de G s'il est le môme que celui de la fondamon- ale7 donne une indication d'un couple harmonique positif qui aUf.1:.aent.e. la fondamorttalèp ain (0 n)0 étant le déplacement dans l'espace en dear6c électriques entre le centre des pôles principal et de matche voisine, 14 et S à la figure 4.'Pour la fondamentale donnée au tableau précédent, G1 serait positif.
Par rapport au teoiuibpme harmonique ¯G, 7:tr.,¯i\9 x 3) * + K Cette n8e analyse pout être utilisée pour le cinquième harmo...
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nirt\1t' de c;::..er4 d1 enrouleront de la figure 4 qui et a- A ;:;,1\.1 '.J ::1.. v ' osi . 2 (011',1. I:.<: to.le.. aI:. conG6q..t('noa, les ta.3.i.
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mes et cinquièmes des couples deu d 'ux 11.1"ro"lll(..- ments augmenteront le couple de la fondamentale pour donner une plus grande force résultante.
On notera de ce qui précède que l'arrangement d'en... roulements concentriques représenté ici peut être utilisé dans des moteurs monophasés autres que du type à phese auxiliaire,
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h réalotanoel en obtenant leu avantagea de la :Óuente invenm tions Par exemple, les caractéristiques de dd':ru6' dots mo- teurs à enroulement auxiliaire à capacité pouvant être am6- lîovées on leur appliquant la présente inventicn.
EXN1I01T.O 1.- Moteur d'induction comprenant un élément de noyau de atator magr16tique ayant un certain nombre d< rainuros aveo un enroulement de champ principal diepoud danl' lea rainures pour former un nombre détermina de ptles primairea de muroho et un enroulement de démarrage dispose dans leu rainures pour former un nombre déterminé de pôles primaires de démarrage déplacés dans l'espace par rapport aux pôles primaires de car.
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ohet chacun des pOlos primaires comprenant plusieurs bobines formées d'un certain nombre de tours de fil, caractérise en ce que les harmoniques impaires de la force mal,.n6tomotrioe dans l'espace,
sous chacun des pâles primaires de marche s'a-* joutent aux harmoniques correspondants de la f@roe magnéto- motrice dans l'espace, on dessous do chacun de pôlen primai-
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res de démarrage, pour produire un couple 610vi', pour faire démarrer le moteur.