Génératrice électrique à courant continu à intensité de courant constante. La présente invention est relative à une génératrice électrique à courant continu à intensité de courant constante, comportant un induit à un collecteur muni de balais.
La génératrice suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un induc teur dont une première partie entourant une extrémité de l'induit comporte au moins un enroulement en dérivation et est fixe par rapport aux balais, l'inducteur comprenant en outre une seconde partie _ entourant l'autre extrémité de l'induit, cette seconde partie comportant au moins un enroulement en série et étant montée de façon que sa position angulaire par rapport à. la première partie puisse être réglée autour de l'axe de l'induit.
De préférence, la partie de l'inducteur entourée par la première partie d'enroulement de champ est adjacente au collecteur.
Grâce à cet agencement; on obtient un dispositif de réglage du courant qui est très efficace et qui évite la complication des pièces et le coût de fabrication en résultant qui sont actuellement inévitables avec les appareils tels qu'ils sont faits maintenant.
En outre, cette génératrice: permet d'ob tenir une commutation parfaite.
Une forme d'exécution avec plusieurs variantes de l'objet de l'invention est repré sentée, à titre d'exemple,- au- dessin annexé. Dans celui-ci: La fig. 1 est une vue en plan, partie en coupe, d'une génératrice; La fig: 2 est une vue schématique en élévation de l'ensemble constituant l'induit et le collecteur; La fig. 3 est un schéma du circuit de champ de la génératrice à enroulement simple; La fig.4 est un schéma du circuit de champ représentant les bobines fixes à enroule ment compound; La fig. 5 est une vue analogue représen tant les bobines réglables â enroulement compound;
La fig. 6 est une vue analogue représen tant les deux jeux de bobines à enroulement compound.
La génératrice représentée aux fig. 1 à 3 comporte un bâti cylindrique 1 présentant à ses extrémités des étoiles 2 et 3 qui supportent l'arbre 4 de l'induit. A une de ses extrémités, cet arbre est fait de faon à être relié à une source de puissance appropriée.
Sur l'arbre 4 sont montés de faon à être solidaires de lui un collecteur 5, un induit composé des parties 6 et 7. Ces organes sont disposés dans l'ordre indiqué, les parties d'induit et le collecteur étant séparés les uns des autres par des pièces intercalées, non magnétiques, indiquées par 8. Le collecteur est disposé entre l'étoile 2 et l'extrémité voisine du bâti et sur lui portent des balais 9 montés dans des porte-balai 10, ces pièces étant de type et de construction courante.
A l'intérieur de la partie du bâti 1 voisine de l'étoile 2 et en saillie sur celle-ci, se trouvent des pièces polaires 11 entourant l'enroulement d'induit 6 adjacent au collecteur et comportant des bobines d'excitation en dérivation 12. Dans le bâti, entre l'étoile 3 et les pièces 11, est placée une bague 13 pouvant tourner dans le bâti et qui constitue la bague polaire d'un autre jeu de pièces polaires 14. Celles-ci entourent l'enroulement d'induit 7 éloigné du collecteur et sont asso ciées avec les bobines d'excitation série 15.
La bague 13 est maintenue, en étant empêchée de se déplacer axialement, entre le pourtour de l'étoile 3 et l'épaulement ménagé dans le bâti 1 à l'extrémité intérieure de la bague, comme on le voit sur la fig. 1. Cette bague peut tourner et être réglée à volonté par l'opérateur, suivant un arc déter miné et de façon appropriée à l'aide d'un bossage radial 16 en saillie extérieurement sur la bague 13 et passant à travers une fente circonférentielle 17 du bâti 1. Une vis 18, manoeuvrable à la main, est en prise avec le bossage 16 et est montée de façon à pou voir tourner mais non se déplacer axialement dans un bossage 19 en saillie sur le bâti 1 au delà d'une extrémité de Mente.
Comme cela est évident, la construction de la généra trice dans son ensemble est, par suite, extrême ment simple.
Les enroulements d'induit et le collecteur sont reliés électriquement les uns aux autres comme cela est indiqué sur la fig. 2. Dans l'enroulement de champ représenté sur la fig. 3, les bobines série 15 sont reliées en série les unes avec les autres, une borne de l'une des bobines d'extrémité de la série étant reliée au fil 20 du circuit de sortie, tandis que la borne opposée de l'autre bobine d'extrémité de la série est reliée à l'un des balais 9 par un fil 21. Les bobines en déri vation 12 sont également montées en série entre elles, une borne de l'une des bobines d'extrémité de la série étant reliée par un fil 22 à ce balai 9.
La borne opposée de l'autre bobine d'extrémité de la série est reliée à un balai voisin 9 par un fil 23 passant par un rhéostat 24; l'autre fil de sortie 25 est également relié à ce balai voisin 9.
Dans le circuit représenté sur la fig. 4, le fil 21 au lieu d'aller directement au balai du collecteur traverse des enroulements série 26 qui entourent les pièces polaires 11 en outre- des bobines 12, de sorte que les bobines fixes. sont à enroulement compound.
Dans le circuit représenté sur la fig. 5, sur le fil 23 venant de la bobine fixe extrême 12, sont intercalés entre cette bobine et le rhéostat 24 des enroulements en dérivation 27, lesquels entourent les pièces polaires 14, de sorte que l'ensemble des bobines réglables est à enroulement compound.
Dans le circuit représenté sur la fig. 6, les deux ensembles, bobines réglables et bobines fixes, sont à enroulement compound. Les bobines en dérivation 27 et les bobines série 15 forment l'enroulement compound sur les bobines réglables, tandis que les bobines série 26 et les bobines en dérivation 12 con stituent l'enroulement compound sur les bobines fixes.
Avec ce mode de construction, on effectue le réglage du courant fourni par la généra trice en déplaçant la bague polaire 13 par rapport- aux bobines fixes; soit dans, le sens de rotation de l'induit, soit en sens contraire.
La théorie du fonctionnement réside dans le fait que, l'orsqu'un pôle nord de la partie d'inducteur série déplaçable est directement en ligne avec un pôle sud de la partie d'in ducteur fixe; il se produit une force contre électromotrice dans la partie de l'induit qui se trouve sous les pôles série. Par suite, lorsque ces 'pôles sont "dans cette disposition relative, l'intensité fournie par la génératrice tombe sans que l'on affaiblisse autrement les bobines en dérivation, sauf en ce qui a trait à<B>là</B> chute du voltage aux balais.
Lorsque la partie d'inducteur série est déplacée par rapport à la partie fixe - de sorte qu'un pôle nord de la partie déplaçable n'est plus en alignement avec un pôle. sud de la partie fixe - cet effet de force contre- électromotrice est diminué, ce qui provoque l'augmentation du courant fourni par la génératrice. Cet effet se continue pour une rotation de 90 de la bague polaire déplu gable ou jusqu'à ce qu'un pôle nord de la partie fixe, moment auquel le courant fourni est à son maximum.
Ceci est<B>dû</B> au fait que la force électro motrice induite dans la partie 7 de l'induit qui se trouve sous la partie d'inducteur déplaçable a la même polarité que celle qui est induite dans la partie 6 de l'induit qui se trouve sous la partie d'inducteur fixe.
Le pôle série déplacé fixé à la bague polaire série déplacée agit alors comme un pôle intérieur ou de commutation dont la position et la force varient magnétiquement lorsque la bague polaire série est déplacée, ce qui donne une commutation parfaite. De même, l'inducteur série déblaqable donne un effet de bobine de réactance parfait lorsque la génératrice est utilisée comme génératrice de soudure pour la soudure électrique à l'arc. Ceci tient à ce qu'elle contient toutes les parties essentielles d'une bobine de réactance, à savoir un circuit magnétique dans le fer complet avec un entrefer; bobiné avec un enroulement qui est en série avec le circuit de soudure.
Il y a lieu de noter que: lorsque cette génératrice- est utilisée pour là soudure à l'arc, la partie polaire série déplaçable est feuilletée de façon<B>-à</B> être rendue plus rapide ment sensible au réglage du courant let à \donner une sensibilité' de réactance pour le circuit de soudure. Comme on l'a déjà indiqué au sujet' de la fig. 4, les pôles fixes peuvent être à enroule ment compound, les bobines série de ces pôles étant utilisées pour réduire ou augmenter la force électromotrice suivant que cela est nécessaire de façon à réduire l'intensité magnétique des pôles de champ ou à aug menter l'intensité magnétique des pôles fixes.
De même, les pôles de la bague polaire réglable peuvent être à enroulement compound, comme cela a- été décrit au sujet de la fig. 5. La bobine en dérivation supplémentaire ainsi réalisée est utilisée pour augmenter ou pour diminuer l'intensité magnétique des pôles déplagables ou pour leur donner une polarité soit nord, soit sud. Si les deux jeux des bobines sont à enroulement compound, comme cela est représenté sur la fig. 6, on obtient une action de transformateur qui tend à provo quer un changement rapide dans la tension de la génératrice dans le cas de variations momentanées de la quantité de courant prise à la génératrice.
Cette action de transforma teur est très désirable lorsque la génératrice est utilisée pour donner du courant pour la soudure électrique à l'arc.