. la présente invention se rapporte aux dispositifs de commande de moteurs à courant alternatif comportant un enroulement bobiné sur un noyau, et concerne plus particulièrement
un dispositif. de commande de moteur à courant alternatif utilisant les pertes d'énergie et les courants électriques tur- bulents ainsi que leur dépendance de la fréquence, et qui comporta un enroulement produisant un champ électromagnétique bo.biné sur un élément conducteur en forme ou autour d'un ensemble
de plusieurs corps d'éléments.
Il est connu que, pendant la période de démarrage d'un moteur, la variati.on du courant et le couple électromagnétique dépendent des paramètres du moteur et sont indépendants du
couple de charge. Etant donné qu'un courant de démarrage intense a un effet nuisible sur le moteur et sur sa charge, il
est souhaitable de limiter dans la mesure du possible ce courant de démarrage du moteur, sans que cela modifie sa courbe couple-vitesse.
Dans le but d'obtenir la courbe couple-vitesse voulue avec
un courant de démarrage relativement'réduit, des résistances variables sont connectées au moteur et constituent des impédances extérieures du rotor. l'impédance totale instantanée
est réglée manuellement ou automatiquement pendant la période
de démarrage du moteur au moyen d'une unité de commande constituée par des résistances et. plusieurs contacts. Mais ce procédé destiné à obtenir le faible courant de démarrage voulu présente de nombreux inconvénients. La courbe couple-vitesse résultante n'est plus régulière, mais elle augmente par gradins ; la multiplicité des éléments tels que les contacts, les résistances, etc. de l'unité de commande nuit considérablement
à la sécurité et la fiabilité du fonctionnement de l'unité;
et, enfin$ la nécessité de cet élément de commande à éléments multiples fait que l'ensemble est encombrant et coûteux à construire et à entretenir.
Il a donc été proposé d'utiliser les pertes d'énergie et
les courants turbulents induits dans les éléments du noyau
comme une impédance externe du rotor, en profitant du fait que
les pertes d'énergie dans les moteurs dépendent de la fréquence
de fonctionnement et de l'induction magnétique.
Dans les dispositifs connus de démarrage de moteurs, et pour un élément de noyau de fer donné, le rapport entre la
<EMI ID=1.1>
La plage d'utilisation de ces dispositifs est donc très limitée .
Sous son aspect le plus large, l'invention concerne donc
<EMI ID=2.1>
comprenant un élément de noyau, qui élimine les inconvénients précités, et dans lequel le rapport.entre la puissance active
<EMI ID=3.1>
quence peuvent être commandés. L'invention concerne également un dispositif du type précisé dont les caractéristiques d'échange thermique sont améliorées et dont les dimensions sont plus réduites.
Un dispositif selon l'invention destiné à commander un moteur à courant alternatif comporte un enroulement produisant un champ électromagnétique bobiné sur un élément conducteur qui comprend au moins une ouverture dirigée vers l'intérieur délimitée par la surface de l'élément, et un entrefer a entre
<EMI ID=4.1>
longueur d'onde à la fréquence instantanée de fonctionnement de l'énergie électromagnétique induite, l'entrefer délimitant un volume ouvert dans les limites de l'élément. L'enroulement est' bobiné de manière à entourer le volume ouvert et l'élément de façon que la surface exposée de cet élément soit augmentée
afin d'amplifier l'absorption de l'énergie induite.
Selon un mode de réalisation, l'invention concerne un. dispositif dans lequel ledit élément consiste en un élément tubulaire creux séparé par au moins une fente qui s'étend sur au moins une partie de sa surface.
Selon un autre mode de réalisation, l'invention concerne
un dispositif dans lequel l'élément tubulaire comporte sur sa surface intérieure ou sur là surface extérieure au moine une partie en saillie vers l'intérieur ou vers l'extérieur, ce qui augmente sa surface.
Il faut noter que, en fait, l'élément de noyau peut être assemblé ou constitué par plusieurs corps d'éléments et qu'un grand nombre dé variantes de la configuration de cet élément est possible dans le cadre de l'invention, comme cela apparaitra par la suite.
Le dispositif simple bien qu'efficace.-,* qui sera décrit
<EMI ID=5.1>
portées coaxiales, intérieures et supplémentaires et,de même que l'élément bobiné sur le noyau, un ou plusieurs autres éléments comportant chacun au moine une ouverture ou une fente peuvent également être prévus.
Des expériences faites avec des moteurs d'une puissance de sortie de 200 kW et de 1 000 kW ont montré qu'un dispositif de démarrage de moteur selon l'invention peut être réalisé
<EMI ID=6.1>
dispositif similaire de type connu, c'est-à-dire un dispositif avec un élément de noyau qui ne comporte pas d'ouverture à sa surface.
Il y a lieu de penser que cette réduction des dimensions du dispositif selon l'invention est due à, l'augmentation de la surface qui est exposée pour l'absorption d'énergie. La ou les
<EMI ID=7.1>
ques induites d'exciter une plus grande surface de l'élément. En même temps, les ouvertures constituent des zones supplémentaires de contact d'échange thermique par lesquelles la chaleur développée peut se dissiper par aération.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des des- sins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels :
<EMI ID=8.1>
phasé connu destiné au démarrage d'un moteur,
les fig. 2 et 2a représentent une coupe longitudinale et une coupé transversale des noyaux du dispositif connu, de la fig. 1,
les fig. 3 et 3a représentent une coupe longitudinale et une coupe transversale d'un noyau selon un mode de réalisation de l'invention,
la fig. 4 est un diagramme montrant la pénétration d'une
<EMI ID=9.1>
les fig. 5 à 7 sont des coupes d'éléments tubulaires comportant des fentes de formes différentes, La fig. 8 est une coupe transversale du dispositif de la fig. 3 comportant un dispositif destiné à régler la dimension effective d'une fente, . la fig. 9 est une coupe transversale du dispositif de la. fig. 3 avec un dispositif différent destiné à régler la dimen- sion effective d'une fente, la fig. 10 est une coupe transversale d'un autre mode de réalisation du dispositif de la fig. 3,
la fig. 11 est une coupe transversale d'un autre mode en- core de réalisation d'un dispositif selon l'invention, :
<EMI ID=10.1>
laires fendus reliés entre eux et disposés concentriqûement,
la fig. 13 est une coupe longitudinale, d'un élément de noyau constitué par des pièces en forme de plaques espacées et reliées entre elles,
la fig. 14 est une coupe longitudinale d'un élément de noyau à ailettes,
ia iig. 15 représente, en coupe partielle, un dispositif permettant de régler la dimension effective d'une fente, et
<EMI ID=11.1>
sation d'un dispositif connu de démarrage de moteur, montrent que ce dispositif consiste essentiellement en un élément de noyau tubulaire.2 dont-la surface extérieure est ajustée dans une entretoise isolante 4 sur laquelle un enroulement 6 est bobiné. Dans le cas d'un moteur triphasé, trois de ces en-
<EMI ID=12.1>
et'10.
Ce dispositif connu fonctionne de la manière suivante. Au démarrage du moteur, la fréquence de la tension appliquée au rotor est modifiée pas à pas de 50 Hz à 2-3 Hz. Cette variation provoque un changement pas à pas de la profondeur de pénétration de l'onde électromagnétique dans le noyau, ce dont il
<EMI ID=13.1>
les fig.3 et 3a représentent l'un des modes de réalisation les plus simples et les plus faciles à comprendre d'un dispositif selon l'invention. Il consiste en un élément.de noyau tubu-laire 12 coupé par une fente longitudinale 14 sur toute sa longueur. La largeur a de la fente et sa forme ne soht pas obligatoirement constantes sur toute la longueur, mais peu- . ' vent être variables comme cela sera expliqué ci-après. Cepen-
<EMI ID=14.1>
d'onde de l'énergie électromagnétique. En option, l'élément
de noyau 12 peut comporter un ou plusieurs éléments tubulaires supplémentaires 16,. avec ou sans fente. Il faut également noter que chacun de ces éléments de noyau peut comporter plus. d'une seule fente et que les fentes peuvent avoir chacune une forme différente .
L'influence de la forme d'une fente sur l'opération de démarrage sera maintenant décrite en regard des fig. 4 à 7.
L'application des équations de Maxwell, tout en simplifiant par approximation, montre que la profondeur de pénétration d'une onde électromagnétique plane est totalement absorbée
<EMI ID=15.1>
région conductrice. Ceci peut s'écrire sous la forme de l'expression :
<EMI ID=16.1>
Par exemple, cornue le montre la fig. 4, à la fréquence de fonctionnement de 50 Hz, la profondeur maximale de pénétration d'une onde électromagnétique plane, dont l'intensité magnétique
<EMI ID=17.1>
Il apparaîtra maintenant en regard des fige 5 à 7 que trois conditions générales peuvent prévaloir dans un élément tabulaire en fer fendu, pour une fréquence donnée.
<EMI ID=18.1>
électromagnétique pénètre dans la fente et est'absorbée par la surface intérieure dé l'élément tubulaire 12 ; si un noyau intérieur supplémentaire 16 est présent, l'onde électromagnétique est également absorbée par sa surface extérieure (fig. 6).
<EMI ID=19.1>
l'onde électromagnétique ne pénètre que partiellement dans la fente.
<EMI ID=20.1>
lieu de supposer que l'onde électromagnétique ne pénètre pas dans la fente..
Dans ce dernier cas, l'effet de la fente consiste simplement à augmenter la longueur du trajet des courants de Foucault, ce qui, à son tour, augmente la partie inductive de l'impédance de l'élément tubulaire.
La variation de la largeur a de la fente suivant sa longueur, par exemple dans le cas d'une fente de forme générale trapézoïdale comme le montrent les fig. 5 et 6, ou triangulaire comme le mohtre la fig. 7, peut être analysée eri fonction des trois cas généraux mentionnés ci-dessus.. L'élément tubulaire peut être considéré comme un ensemble d'anneaux superposés ayant chacun la hauteur d'un enroulement d'une bobine. Par conséquent, les sections d'un élément tubulaire comportant par
<EMI ID=21.1>
permettent la pénétration d'une onde électromagnétique dans la fente.
Il y a lieu d'examiner maintenant les fig. 4 à 7 avec une fréquence de 50 Hz ; à cette fréquence particulière,
<EMI ID=22.1>
quent, quand la vitesse et la fréquence varient au démarrage, la longueur des sections de la fente dans lesquelles une onde
<EMI ID=23.1>
h
rapport dépendant de la forme de la fente. Par conséquent,
la quantité d'énergie qui pénètre dans la fente, ou inversement la quantité d'énergie qui est absorbée par l'élément tubulaire dépend également de la forme de la fente. Il est donc clair que les variations introduites dans la forme d'une fente, c'est-à-dire dans sa largeur a, facilitent la commande du dispositif aux différentes fréquences, à savoir en commandant le <EMI ID=24.1>
et la puissance inductive du dispositif,'
Dans le but d'élargir la plage de commande effective pendant le fonctionnement d'un tel dispositif, au-delà de la plage prédéterminée prescrite par la forme particulière de la fente, il est proposé de prévoir un dispositif destiné à modifier la dimension de l'ouverture de la fente pendant le fonctionnement. La fig. 8 illustre un mode possible de réalisation d'un tel dispositif.
Comme le montre cette figure, une plaque 18 d'une forme appropriée peut pivoter dans la fente 14 et se comporter comme un obturateur rotatif, comme l'indique la flèche W, de manière à commander la dimension de l'ouverture de la fente. Cette disposition dynamique se caractérise par sa vitesse de fonctionnement relativement élevée, ce qui offre un moyen sensible et réagissant rapidement pour commander la quantité d'énergie électromagnétique qu'il y a lieu d'introduire dans l'élément tu-
<EMI ID=25.1>
l'opération de démarrage d'un moteur.
La fig. 9 représente un autre mode encore de réalisation destiné à la commande dynamique de la dimension et de la forme d'une fente. Selon ce mode de réalisation, l'élément de noyau intérieur 16 comporte une languette 20 suivant au moins une partie de la longueur de sa surface extérieure, cette languette étant en saillie dans le volume situé entre l'élément de noyau
16 et l'élément tubulaire fendu <1>2. L'élément de noyau 16 est agencé de manière à pouvoir tourner autour de son axe 22, comme
<EMI ID=26.1>
20 derrière la fente 14, ce qui autorise l'entrée commandée d'ohdes électromagnétiques pour l'excitation des surfaces intérieures du dispositif.
Bien que, jusqu'à présent, seuls des éléments de noyaux tabulaires fendus ont été décrits et illustrés, l'invention s'applique également à de nombreuses autres formes et configurations possibles de ces éléments de noyaux,toutes ces formes et configurations ayant pour but d'augmenter la surface de l'élément qui est exposée au champ électromagnétique induit.
<EMI ID=27.1>
bulaire 24 comportant une fente 14 peut comporter à sa surface intérieure, plusieurs bossages 26 an saillie vers l'intérieur
<EMI ID=28.1>
permettant l'entrée d'une onde électromagnétique.
La fig. 11 illustre un autre mode de réalisation. L'élément tubulaire 30 représenté comporte des parties en saillie
32 à sa surface extérieure délimitant entre elles des ouverturee 34 d'une largeur a.
La fig. 12 représente un élément 36 réalisé de manière à utiliser son intérieur pour offrir une surface supplémentaire
<EMI ID=29.1> figure, l'élément 36 comporte deux éléments , tubulaires 38 et
40 concentriques, reliée entre eux le long de leurs ouvertures
14 de manière à former des. passages ressemblant à un labyrinthe:
Le 'volume intérieur de l'élément 36 contient une surface supplémentaire que les ondes électromagnétiques induites peuvent atteindre.
Il est bien entendu que des formes ou configurations d'éléments autres que cylindriques pourraient être aussi bien
<EMI ID=30.1>
offrant également les avantages constatés obtenus avec des éléments de noyau dont la surface est maximale pour un volume donné.
La fig. 13 représente un élément 42 qui consiste en plusieurs pièces 44 en forme de plaques conductrices; espacées les unes des autres et interconnectées. Ces plaques délimitent des ouvertures 46 entre elles, d'une largeur a et qui sont exposées au champ développé par l'enroulement 6. L'élément 42 peut avoir toute forme ou configuration voulue, être réalise en une seule pièce ou être assemblé à partir de pièces individuelles.
La fig. 14 représente un élément tubulaire 46 à ailettes comportant plusieurs ailettes 48 espacées les unes des autres montées sur un corps 50. Selon cette disposition, l'enroulement
52 est bobiné sur le corps 50, dans les intervalles entre les ailettes 48 voisines, de manière à n'envelopper qu'une partie de la surface de ces ailettes et à en laisser libres les bords extérieurs. '
La fig. 15 illustre un autre moyen qui permet un réglage - dynamique de l'absorption de l'énergie par au moins une partie d'un corps fendu creux.
Bien que, dans les différents modes de réalisation décrits jusqu'ici, l'énergie absorbée par le dispositif soit déterminée principalement par la forme et la dimension des ouvertures, selon ce mode de réalisation, l'énergie est également réglée au moyen d'un ou plusieurs éléments de noyaux intérieurs.
Ainsi que cela a été mentionné ci-dessus, l'intérieur d'un élément tubulaire fendu 12, tel que celui des fig.3 et 3a, peut contenir par exemple plusieurs éléments tubulaires fendus si-
<EMI ID=31.1>
duellement et commandée par le dispositif dynamique qui sera décrit ci-après.
Le dispositif de commande dynamique est constitué par l'ensemble de démarrage d'un moteur triphasé, représenté sur
<EMI ID=32.1>
chaque élément tubulaire 12 comporte une fente 14 et une plaque métallique 56 dont la forme est pratiquement la mène que celle de la fente. Les plaques 56 sont agencées de manière à être animées d'un mouvement alternatif dans les fentes, le
long de leur axe principal, à la commande d'un dispositif d'entraînement 58 électromagnétique.
Il ressort clairement de la description faite ci-dessus que la partie des ouvertures des éléments qui est bloquée par les plaques 56 n'autorise pas la pénétration d'une onde électromagnétique entrante. Ainsi, la quantité d'énergie absorbée par le dispositif est déterminée par la dimension instantanée de
<EMI ID=33.1>
teur à induction est influencée d'une manière correspondante.
<EMI ID=34.1>
plémentaire, en plus des formes prédéterminées des ouvertures et des fréquences instantanées de fonctionnement, grâce auquel le démarrags d'un moteur peut être commandé de façon dynamique.
Il est bien entendu que les formes des ouvertures et des plaques ne sont pas nécessairement les mêmes et que différentes modifications évidentes sont possibles. En outre, la vitesse à laquelle les plaques se déplacent dans les fentes peut être réglée afih d'obtenir la sensibilité voulue au cours de l'opération de commande.
]Par ailleurs, le mouvement alternatif des plaques qui vient d'être décrit peut être commandé automatiquement au moyen d'un signal de réaction provenant du moteur et qui est appliqué au dispositif d'entraînement électromagnétique 58.
A la, place ou en plus des dispositifs décrits ci-dessus de réglage d'ouverture, un élément du noyau intérieur 60 (fig.16) peut être agencé de manière à se déplacer d'un mouvement alternatif sous l'effet d'un dispositif de commande électromagnétique, à l'intérieur de l'élément tubulaire fendu 12 afin d'obtenir une plus grande plage et une plus grande variété de ré-
<EMI ID=35.1>
de modes opératoires et une plus grande souplesse.
Le dispositif de démarrage et de commande selon l'invention permet de faire démarrer non seulement des moteurs à induction comportant un rotor bobiné, mais également aes moteurs à cage d'écureuil. Avec ce dernier type de moteurs, le dispositif de commande peut être connecté avec le stator du moteur dont.le démarrage s'effectue par le court-circuit du dispositif de démarrage ou par le changement des paramètres magnétiques du dispositif, comme cela a été décrit ci-dessus.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux dispositifs décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention.
. the present invention relates to control devices for AC motors comprising a winding wound on a core, and more particularly relates to
a device. AC motor control system utilizing energy losses and turbulent electric currents as well as their frequency dependence, and which included a winding producing a coil electromagnetic field on or around a shaped conductor member. a set
of several element bodies.
It is known that during the starting period of a motor, the variation of the current and the electromagnetic torque depend on the parameters of the motor and are independent of the motor.
load torque. Since a high starting current has a detrimental effect on the motor and its load, it
It is desirable to limit this motor starting current as far as possible, without this modifying its torque-speed curve.
In order to obtain the desired torque-speed curve with
relatively small starting current, variable resistors are connected to the motor and constitute external impedances of the rotor. instantaneous total impedance
is set manually or automatically during the period
engine starting by means of a control unit consisting of resistors and. multiple contacts. However, this method for obtaining the desired low starting current has many drawbacks. The resulting torque-speed curve is no longer regular, but increases in steps; the multiplicity of elements such as contacts, resistors, etc. control unit considerably harms
the safe and reliable operation of the unit;
and, finally, the need for this multiple element control element makes the assembly bulky and expensive to build and maintain.
It was therefore proposed to use energy losses and
the turbulent currents induced in the core elements
as an external impedance of the rotor, taking advantage of the fact that
energy losses in motors depend on frequency
operation and magnetic induction.
In known devices for starting motors, and for a given iron core element, the ratio between the
<EMI ID = 1.1>
The range of use of these devices is therefore very limited.
In its broadest aspect, the invention therefore relates to
<EMI ID = 2.1>
comprising a core element, which eliminates the aforementioned drawbacks, and in which the ratio of active power
<EMI ID = 3.1>
quence can be ordered. The invention also relates to a device of the type specified, the heat exchange characteristics of which are improved and the dimensions of which are smaller.
A device according to the invention intended to control an AC motor comprises a winding producing an electromagnetic field wound on a conductive element which comprises at least one opening directed inwards delimited by the surface of the element, and an air gap a Between
<EMI ID = 4.1>
wavelength at the instantaneous operating frequency of the induced electromagnetic energy, the air gap delimiting an open volume within the limits of the element. The coil is wound so as to surround the open volume and the element so that the exposed area of this element is increased.
in order to amplify the absorption of the induced energy.
According to one embodiment, the invention relates to a. device in which said element consists of a hollow tubular element separated by at least one slit which extends over at least part of its surface.
According to another embodiment, the invention relates to
a device in which the tubular member has on its inner surface or on the outer surface of the monk a part projecting inward or outward, which increases its surface.
It should be noted that, in fact, the core element can be assembled or constituted by several bodies of elements and that a large number of variations of the configuration of this element is possible within the framework of the invention, like this will appear later.
The simple although effective device .-, * which will be described
<EMI ID = 5.1>
coaxial, internal and additional bearing surfaces and, like the element wound on the core, one or more other elements each comprising an opening or a slit can also be provided.
Experiments made with motors with an output power of 200 kW and 1000 kW have shown that an engine starting device according to the invention can be realized.
<EMI ID = 6.1>
similar device of known type, that is to say a device with a core element which has no opening on its surface.
There is reason to believe that this reduction in the dimensions of the device according to the invention is due to the increase in the surface which is exposed for the absorption of energy. The
<EMI ID = 7.1>
ques induced to excite a larger surface of the element. At the same time, the openings constitute additional heat exchange contact zones through which the developed heat can dissipate by ventilation.
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which:
<EMI ID = 8.1>
known phase intended for starting an engine,
figs. 2 and 2a show a longitudinal section and a transverse section of the cores of the known device, of FIG. 1,
figs. 3 and 3a show a longitudinal section and a transverse section of a core according to one embodiment of the invention,
fig. 4 is a diagram showing the penetration of a
<EMI ID = 9.1>
figs. 5 to 7 are cross sections of tubular elements comprising slits of different shapes, FIG. 8 is a cross section of the device of FIG. 3 comprising a device for adjusting the effective dimension of a slot,. fig. 9 is a cross section of the device of the. fig. 3 with a different device for adjusting the effective dimension of a slot, FIG. 10 is a cross section of another embodiment of the device of FIG. 3,
fig. 11 is a cross section of yet another embodiment of a device according to the invention,:
<EMI ID = 10.1>
split layers linked together and arranged concentrically,
fig. 13 is a longitudinal section through a core element made up of parts in the form of plates spaced apart and interconnected,
fig. 14 is a longitudinal section of a finned core element,
ia iig. 15 shows, in partial section, a device for adjusting the effective dimension of a slot, and
<EMI ID = 11.1>
Based on a known engine starting device, show that this device consists essentially of a tubular core element, the outer surface of which is fitted in an insulating spacer 4 on which a winding 6 is wound. In the case of a three-phase motor, three of these
<EMI ID = 12.1>
and'10.
This known device operates as follows. When starting the motor, the frequency of the voltage applied to the rotor is changed step by step from 50 Hz to 2-3 Hz. This variation causes a step-by-step change in the depth of penetration of the electromagnetic wave in the core, this of which he
<EMI ID = 13.1>
FIGS. 3 and 3a represent one of the simplest and easiest to understand embodiments of a device according to the invention. It consists of a tubular core element 12 cut by a longitudinal slot 14 over its entire length. The width of the slit and its shape is not necessarily constant over the entire length, but little. may be variable as will be explained below. However
<EMI ID = 14.1>
wave of electromagnetic energy. Optionally, the element
core 12 may include one or more additional tubular elements 16 ,. with or without slit. It should also be noted that each of these core elements may have more. of a single slot and that the slots may each have a different shape.
The influence of the shape of a slot on the starting operation will now be described with reference to FIGS. 4 to 7.
Applying Maxwell's equations, while simplifying by approximation, shows that the depth of penetration of a plane electromagnetic wave is totally absorbed
<EMI ID = 15.1>
conductive region. This can be written as the expression:
<EMI ID = 16.1>
For example, retort shown in fig. 4, at the operating frequency of 50 Hz, the maximum penetration depth of a plane electromagnetic wave, whose magnetic intensity
<EMI ID = 17.1>
It will now appear with regard to figs 5 to 7 that three general conditions may prevail in a split iron tabular element, for a given frequency.
<EMI ID = 18.1>
electromagnetic enters the slot and is absorbed by the interior surface of the tubular member 12; if an additional inner core 16 is present, the electromagnetic wave is also absorbed by its outer surface (Fig. 6).
<EMI ID = 19.1>
the electromagnetic wave only partially enters the slit.
<EMI ID = 20.1>
instead of assuming that the electromagnetic wave does not enter the slit.
In the latter case, the effect of the slit is simply to increase the length of the eddy current path, which in turn increases the inductive part of the impedance of the tubular member.
The variation in the width a of the slot along its length, for example in the case of a slot of generally trapezoidal shape as shown in FIGS. 5 and 6, or triangular like the mohtre in fig. 7, can be analyzed as a function of the three general cases mentioned above. The tubular element can be considered as a set of superimposed rings each having the height of a winding of a coil. Consequently, the sections of a tubular element comprising by
<EMI ID = 21.1>
allow the penetration of an electromagnetic wave into the slit.
It is now necessary to examine figs. 4 to 7 with a frequency of 50 Hz; at this particular frequency,
<EMI ID = 22.1>
quent, when the speed and frequency vary at start-up, the length of the sections of the slot in which a wave
<EMI ID = 23.1>
h
ratio depending on the shape of the slot. Therefore,
the amount of energy that enters the slit, or conversely the amount of energy that is absorbed by the tubular member, also depends on the shape of the slit. It is therefore clear that the variations introduced in the shape of a slot, that is to say in its width a, facilitate the control of the device at the different frequencies, namely by controlling the <EMI ID = 24.1>
and the inductive power of the device, '
In order to widen the effective control range during the operation of such a device, beyond the predetermined range prescribed by the particular shape of the slot, it is proposed to provide a device for modifying the dimension of the slot. 'opening of the slot during operation. Fig. 8 illustrates a possible embodiment of such a device.
As shown in this figure, a plate 18 of a suitable shape can pivot in the slot 14 and act as a rotary shutter, as indicated by the arrow W, so as to control the size of the opening of the slot. This dynamic arrangement is characterized by its relatively high operating speed, which provides a sensitive and quickly reacting means to control the amount of electromagnetic energy that needs to be introduced into the tu- element.
<EMI ID = 25.1>
the operation of starting an engine.
Fig. 9 shows yet another embodiment for dynamically controlling the size and shape of a slot. According to this embodiment, the inner core element 16 has a tongue 20 along at least part of the length of its outer surface, this tongue projecting into the volume located between the core element.
16 and the split tubular element <1> 2. The core element 16 is arranged so as to be able to rotate about its axis 22, as
<EMI ID = 26.1>
20 behind the slot 14, which allows the controlled entry of electromagnetic waves for the excitation of the interior surfaces of the device.
Although, heretofore, only split tabular core elements have been described and illustrated, the invention is also applicable to many other possible shapes and configurations of such core elements, all such shapes and configurations being aimed at to increase the area of the element which is exposed to the induced electromagnetic field.
<EMI ID = 27.1>
bular 24 comprising a slot 14 may include at its inner surface, several bosses 26 projecting inwardly
<EMI ID = 28.1>
allowing the entry of an electromagnetic wave.
Fig. 11 illustrates another embodiment. The tubular member 30 shown has projecting parts
32 at its outer surface delimiting between them apertures 34 of a width a.
Fig. 12 shows an element 36 made so as to use its interior to provide an additional surface
<EMI ID = 29.1> figure, element 36 has two elements, tubular 38 and
40 concentric, interconnected along their openings
14 so as to form. labyrinth-like passages:
The interior volume of element 36 contains an additional surface that induced electromagnetic waves can reach.
It is understood that shapes or configurations of elements other than cylindrical could also be
<EMI ID = 30.1>
also offering the advantages observed obtained with core elements with a maximum surface area for a given volume.
Fig. 13 shows an element 42 which consists of several parts 44 in the form of conductive plates; spaced from each other and interconnected. These plates delimit openings 46 between them, of a width a and which are exposed to the field developed by the winding 6. The element 42 can have any desired shape or configuration, be made in one piece or be assembled from of individual pieces.
Fig. 14 shows a tubular element 46 with fins comprising a plurality of fins 48 spaced apart from one another mounted on a body 50. According to this arrangement, the winding
52 is wound on the body 50, in the intervals between the neighboring fins 48, so as to envelop only a part of the surface of these fins and to leave the outer edges free. '
Fig. 15 illustrates another means which allows dynamic control of the absorption of energy by at least part of a hollow split body.
Although in the various embodiments described so far the energy absorbed by the device is determined primarily by the shape and size of the openings, according to this embodiment the energy is also regulated by means of a or more inner core elements.
As mentioned above, the interior of a split tubular element 12, such as that of Figs. 3 and 3a, may for example contain several split tubular elements if-
<EMI ID = 31.1>
dual and controlled by the dynamic device which will be described below.
The dynamic control device consists of the starting assembly of a three-phase motor, shown in
<EMI ID = 32.1>
each tubular element 12 has a slot 14 and a metal plate 56 whose shape is substantially the same as that of the slot. The plates 56 are arranged so as to be driven by a reciprocating movement in the slots, the
along their main axis, under the control of an electromagnetic drive device 58.
It is clear from the description given above that the part of the openings of the elements which is blocked by the plates 56 does not allow the penetration of an incoming electromagnetic wave. Thus, the amount of energy absorbed by the device is determined by the instantaneous dimension of
<EMI ID = 33.1>
induction tor is influenced in a corresponding way.
<EMI ID = 34.1>
additional, in addition to the predetermined shapes of openings and instantaneous frequencies of operation, thanks to which the starting of an engine can be dynamically controlled.
It is understood that the shapes of the openings and of the plates are not necessarily the same and that various obvious modifications are possible. Further, the speed at which the plates move through the slots can be adjusted to achieve the desired sensitivity during the control operation.
] Furthermore, the reciprocating movement of the plates which has just been described can be controlled automatically by means of a feedback signal from the motor and which is applied to the electromagnetic drive device 58.
Instead of or in addition to the devices described above for adjusting the opening, an element of the inner core 60 (fig. 16) can be arranged so as to move in a reciprocating motion under the effect of a electromagnetic control device, inside the split tubular member 12 in order to obtain a greater range and variety of re-
<EMI ID = 35.1>
procedures and greater flexibility.
The starting and control device according to the invention makes it possible to start not only induction motors comprising a wound rotor, but also aes squirrel cage motors. With the latter type of motors, the control device can be connected with the stator of the motor, the starting of which is effected by short-circuiting the starting device or by changing the magnetic parameters of the device, as has been described. above.
It goes without saying that numerous modifications can be made to the devices described and shown without departing from the scope of the invention.