CIRCUIT EXTERIEUR

Fig. 118.

pound (fig. 119). Quelques-unes ont été faites avec un induit formé de deux anneaux enchevêtrés l'un dans l'autre ; il y a

alors deux collecteurs, un de chaque côté de l'armature. Les

2ZZS-=- «SS

TJTTk -^^

\/ 1 ^ %/ ^/ %/ y^ ^ J/ ViViV \ )p l \ / CIRCUIT EXTEF

Fig. 119.

deux circuits induits peuvent être accouplés soit en tension, soit en quantité. Cette disposition très compliquée n'a pas donné de bons résultats et a été rapidement abandonnée'

' v^V.wYH".

Fig. 120.

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS

La machine de 4000 becs (fig. 120) est semblable à la machine de 500 becs, mais les noyaux ont une section aplatie. Elle est à enroulement compound, comme le représente le diagramme de la figure 121.

Fig. 121.

Un modèle identique au précédent, mais plus petit, constitue le type dit de 200 becs, employé pour l'alimentation des projecteurs des canots à vapeur; les premières machines étaient excitées en série, les plus récentes sont à enroulement compound.

Dans toutes ces machines, l'induit est un anneau Gramme ordinaire. A terre, le mouve-

R-ojecte,ur

ment de rotation est donné en général au moyen d'une poulie et d'une courroie. A bord des navires, l'arbre de l'armature est accouplé directement sur l'arbre d'un moteur Brotherhood.

On trouve encore quelques machines de 1600 becs en service à bord de certains navires.

Elles sont également employées, ainsi que les dynamos de 4000 becs, pour l'alimentation des projecteurs destinés à la défense des passes.

Fig. 122.

Avec les dynamos excitées en série, il est évident que si Ton vient à éteindre le projecteur, la machine se désamorce, puisque le circuit extérieur est alors ouvert. Pour éviter cet inconvénient, qui empocherait le rallumage instantané du projecteur, on a employé un appareil dit boîte de sûreté, qui permet de conserver la machine amorcée en la faisant travailler sur une résistance équivalente à celle du projecteur. La figure 122 représente la disposition de cette boite. Le courant venant de la dynamo traverse un ampère-mètre A, puis un électro-aimant E dont l'armature E' est attirée. Au moment de l'extinction du projecteur, T électro-aimant E devient inerte, et l'armature E', ramenée par le ressort r, vient en contact avec le butoir b. Le courant passe alors dans une série de spires en fil de maillechort ayant même résistance que la lampe du projecteur. Lorsqu'on rallume le projecteur, l'armature E' est attirée, et le courant cesse de passer dans la résistance auxiliaire.

Les données générales des machines que nous venons de décrire sont indiquées dans le tableau suivant :

Machine

de MO becs

detOO becs

de 1600 becs

de 1600 beca

en série.

oompound.

de&OObccs.

en série.

compound.

de 4000 becs.

Différence de po-

tentiel aux bor-

nes e

Débit maximum

normal I

Résistance de l'ar-

mature r»

Résistance du gros

fil des induc-

teurs r*

Résistance du fil

fin des induc-

teurs Td

Vitesse de rota-

tion normale. . . n

Un type plus récent est celui des dynamos dites duplex (fig. 123). Ce sont des dynamos compound à quatre pôles. lien existe

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS. 123

trois modèles, dont les débits maxima sont respectivement 100,

Fig. 123.

150 et 175 ampères, la différence de potentiel aux bornes étant de 70 volts. Les inducteurs sont formés de quatre noyaux plats, réunis deux à deux par leurs pôles de même nom.

La figure 12i représente le schéma de l'enroulement des dynamos duplex de 100 ampères. Au point de vue du gros fil, les inducteurs sont divisés en deux groupes en tension associés en quantité. Partons par exemple du balai positif B. . Le courant

Fig. 124.

arrive à la borne a, où il se sépare en deux. Une moitié du cou-

rant circule dans le gros fil qui entoure les inducteurs C, et Cj; l'autre moitié excite les inducteurs C 4 et C 3 . Ces deux moitiés se réunissent à la borne b, et le courant arrive à la borne positive P; il traverse le circuit extérieur, revient à la borne négative N, et arrive au balai négatif B . Au point de vue du fil fin, les inducteurs sont associés en série, c'est-à-dire que le courant les parcourt à la suite les uns des autres; ce fil fin est pris en dé-

Fig. 125.

rivation entre les bornes a et N. Le collecteur porte deux balais à 90° l'un de l'autre (§ 48), et chaque lame doit être par conséquent reliée à celle qui lui est diamétralement opposée. Cette jonction est obtenue dans la pratique en reliant les amorces de ces deux lames au moyen d'un fil double dont les brins se séparent pour passer chacun d'un côté de l'arbre de l'armature. Les dynamos duplex de 150 et 175 ampères ont un enroulement légèrement différent (fig. 125). Les quatre noyaux sont associés

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS

en quantité au point de vue du gros fil, et en série au point de vue du fil fin.

Les armatures de ces dynamos sont des anneaux Gramme (on a représenté seulement huit sections pour ne pas surcharger les figures). Les moteurs sont des machines à pilon compound, munies du régulateur de vitesse représenté par la figure 104. Entre l'armature et l'arbre du moteur est interposé un joint élastique, que nous avons déjà décrit.

Les données de ces machines sont les suivantes :

Machine

MtthtQO

Machine

de 100 ampèret.

do 140 ampère*.

de 175 ampères.

6 co

MM. Sautter, Harlé et C Ie ont également construit pour la Marine des machines triplex, à trois paires de pôles, dont la disposition générale est analogue à celle des machines précédentes. Les inducteurs, au nombre de six, sont formés de noyaux plats disposés suivant les côtés d'un hexagone régulier, deux pôles de même nom étant réunis par une même masse polaire, comme l'indique la figure 126. Les inducteurs sont groupés en série au point de vue du fil fin, et en quantité au point de vue du gros fil. A cet effet, la machine est munie de deux cercles métalliques auxquels aboutissent les extrémités du fil enroulé sur chaque noyau. L'un de ces cercles est relié à la borne négative, l'autre au balai négatif. Il y a deux balais à 60° l'un de l'autre. Les lames du collecteur doivent être par suite réunies entre elles comme nous l'avons indiqué au § 48. L'induit est un anneau Gramme.

Deux modèles de dynamos triplex, l'un de 150 ampères, l'autre de 260, ont été fournis à la marine. Les dynamos de 260 ampères sont actionnées par des moteurs à pilon compound, avec accouplement élastique. Celles de 150 ampères, qui ont été installées à bord de navires où l'emplacement disponible était très réduit en

hauteur, sont actionnées par un moteur compound du type dit à axe central (fig. 127). Les deux cylindres sont placés à la partie

Fig. 126.

inférieure de l'ensemble, au-dessous de l'arbre, qui est mû par des bielles renversées. Il n'y a pas d'accouplement élastique, et Tinduit est monté directement sur l'arbre du moteur. Les données de ces machines sont les suivantes :

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS

Machine do 150 ampère*.

Machine de 360 ampères.

rd . . . .

Deux dynamos triplex de 40 V -500 A ont été installées récemment sur le Tonnant pour fournir le courant nécessaire aux moteurs qui

actionnent les mécanismes de pointage de la tourelle mobile. Elles sont commandées par un moteur horizontal tournant à 280 tours. MM. Sautter, Harlé et C l ° adoptent actuellement d'une manière à peu près exclusive le type bipolaire à pôles conséquents, présentant la disposition d'inducteurs indiquée par la fig. 92. Les deux noyaux inducteurs sont à section carrée; l'enroulement est compound; l'induit est un anneau Gramme ordinaire. La différence de potentiel aux bornes est de 70 volts sur les premières machines, de 80 volts sur les plus récentes. Le débit maximum

Fig. 128.

Fig. 129.

varie suivant les types de 25 à 400 ampères. Les dynamos de 25, 50 et 100 ampères sont mues par un moteur à pilon à un seul

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS

cylindre, ou compound à deux cylindres en tandem. Celles de 150 ampères et au-dessus sont actionnées par un moteur à pilon compound ou par un moteur Woolf horizontal. Les types les plus employés actuellement à bord des bâtiments sont les dynamos de 100, 200 et 400 ampères. La figure 128 représente l'aspect extérieur de la dynamo de 200 ampères, et la figure 129 le schéma de son enroulement.

Les données de ces différents types de machines sont les suivantes :

1ÔW39

ll«6

Pour l'alimentation des feux de signaux à bord des petits bâtiments, MM. Sautter, Harlé et C le ont construit un modèle de dynamo dont Finduit est actionné à bras par deux' hommes, au moyen de manivelles et d'engrenages. C'est une dynamo bipolaire à induit Gramme excitée en dérivation, pouvant débiter h ampères avec une différence de potentiel de 27 volts. Les résistances intérieures sont :

Citons également une petite dynamo bipolaire débitant 10 ampères avec une différence de potentiel de 12 à 15 volts, destinée à la charge des batteries d'accumulateurs alimentant les signaux à bord de certains navires. Cette dynamo est actionnée par un moteur Brotherhood tournant à 1700 tours.

Pour les installations à terre, MM. Sautter, Harlé et C le ont fourni diverses dynamos du type bipolaire à pôles conséquents. Certaines de ces machines ont pour armature un anneau Gramme, d'autres un induit Brown. Telles sont par exemple les dynamos servant à l'éclairage des ateliers de la rive droite de la Penfeld, dans l'arsenal de Brest. Ce sont des dynamos de 120 V -800 A , tournant à 600 tours. Elles sont excitées en dérivation, avec rhéostat de

réglage intercalé sur le circuit inducteur. L'induit est du système Brown, actionné par un moteur à pilon au moyen d'une courroie.

La Marine emploie également depuis quelques années un type particulier de dynamo, inventé en Angleterre par M. Parsons, et construit en France par MM. Sautter Harlé et C le . L'originalité de cette machine réside surtout dans la construction de son moteur. Ce moteur, qui est désigné sous le nom de turbo-moteur, est actionné par la vapeur et peut être lancé à des vitesses incomparablement plus grandes que toutes celles qui avaient été réalisées jusqu'alors. En marche normale, l'allure est de 10000 tours environ par minute, et dans certaines expériences on a atteint la vitesse de 30000 tours par minute.

Le turbo-moteur (fig. 130, 131 et 132) se compose d'une série de turbines enfilées sur l'arbre moteur. A l'intérieur d'un cylindre en fonte sont fixées une série de couronnes munies d'ailettes dirigées obliquement; entre ces couronnes fixes sont placées une série de couronnes mobiles, calées sur l'arbre moteur, et portant à leur circonférence des ailettes dirigées à angle droit de celles des couronnes fixes (fig. 132). Si on lance un courant de vapeur dans l'espace annulaire compris entre l'arbre et l'enveloppe, cette vapeur traversera les diverses turbines en leur imprimant un mouvement de rotation qui entraine l'arbre de la dynamo. Théoriquement, il faudrait augmenter progressivement le diamètre des turbines à partir de l'orifice d'entrée de la vapeur, pour tenir compte de l'augmentation de volume de la vapeur par suite de la détente. Pratiquement, on se contente d'augmenter légèrement la largeur des turbines d'une manière progressive, et, aux extrémités, d'ajouter un certain nombre de turbines de plus grand diamètre. La vapeur, amenée par le tuyau A, traverse d'abord un tamis B empêchant l'entraînement des corps étrangers, puis arrive dans l'espace annulaire C ; elle traverse la série de turbines D, et s'échappe dans l'espace E qui est en communication avec l'atmosphère ou avec un condenseur par le tuyau F (1).

Le graissage des diverses parties frottantes doit évidemment être assuré d'une façon toute spéciale. A cet effet, un ventilateur G,

(1) Lorsqu'on fait fonctionner l'appareil avec échappement au condenseur, il est nécessaire d'intercaler un détendeur sur le tuyau d'évacuation.

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS. 43 1

formé d'un simple disque percé de conduits dirigés suivant des rayons, est calé sur l'arbre de la dynamo. Ce ventilateur aspire par le conduit H dans un espace I, qui communique avec une sorte de récipient J dont la partie inférieure est en communication avec un réservoir d'huile K. L'huile monte par conséquent dans le récipient J jusqu'à un certain niveau et baigne ainsi la partie centrale de l'arbre moteur, sur lequel est fixée une vis à grand pas ; cette vis, agissant comme une vis d'Archimède, chasse l'huile dans les conduits L et la force à pénétrer entre Taxe et les coussinets; l'huile revient ensuite au réservoir K par les conduits M. De même l'huile est chassée vers les paliers extrêmes où elle arrive par les tuyaux L' et L", et retourne au réservoir K par les tuyaux M' et M". Un régulateur de vitesse très sensible permet de maintenir l'allure constante. La chambre d'aspiration I du ventilateur G est en communication avec un soufflet en cuir N dont une des parois est reliée par une tige à une bielle P qui agit sur une lanterne Q dont la position détermine la section des orifices d'arrivée de vapeur. L'espace I communique avec l'atmosphère par le tuyau R. L'orifice de ce tuyau (fig. 132) peut être masqué plus ou moins complètement par une palette en bronze S, fixée à un barreau de fer doux a b mobile autour d'un axe vertical, qui est placé audessus des électro-aimants inducteurs, et qu'un ressort spiral T tend à placer parallèlement à Taxe du moteur. Cela posé, lorsque le moteur est en marche, les inducteurs aimantent le barreau a b qui tend ainsi à se placer à 90° de Taxe ; comme il est sollicité en sens inverse par le ressort T, il prend une position d'équilibre moyenne, pour laquelle l'orifice du tuyau R a une certaine ouverture déterminée. Si pour une raison quelconque la vitesse vient avarier, l'intensité du courant excitateur des inducteurs, et par suite leur aimantation varient également ; il en résulte un changement dans la position du barreau a b, et par suite une modification dans la section libre de l'orifice du tuyau R. À cette modification correspond une modification de la dépression produite par le ventilateur dans l'espace I ; les deux faces du soufflet tendent alors à se rapprocher ou s'écarter, et, par l'intermédiaire de la tige 0, la lanterne Q ferme ou ouvre l'arrivée de vapeur de manière à ramener la vitesse à la valeur fixée. Le réglage dépend

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS

Coupe suivant YZ

Couronne mobile.

Couronne fin.

Couronne mobile .

CoUronne fin.

Fig 132.

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS. 135

donc de la tension du ressort spiral et de celle du ressort antagoniste de la tige 0.

Un petit éjecteur U aspirant dans l'espace V est destiné à empêcher les fuites de vapeur par les extrémités de l'arbre. On règle l'arrivée de vapeur à cet éjecteur au moyen du volant X.

La dynamo est du type bipolaire. Les inducteurs, à section rectangulaire très aplatie , ont la forme représentée par la figure 90. L'excitation est faite en dérivation. L'armature est un induit Brown, dont la construction est analogue à celle que nous avons déjà indiquée. Les connexions des éléments sont faites seulement d'une façon un peu différente de manière à présenter une solidité suffisante pour résister à la force centrifuge résultant de la grande vitesse de rotation. Pour la même raison, chaque lame du collecteur est fractionnée en deux segments mis bout à bout, maintenus par des bagues isolantes, de manière à éviter toute flexion.

La maison Sautter Harlé et C ,c construit sept modèles de turbomoteurs, fournissant un courant de 10, 30, 50, 100, 150, 200 et 300 ampères, avec une différence de potentiel uniforme de 80 volts. Les figures 130, 131 et 132 représentent le turbo-moteur n°k (100 ampères). Dans les machines de 150 ampères et au-dessus, les lames du collecteur sont fractionnées en trois segments au lieu de deux. Dans les machines de 10, 30 et 50 ampères, il n'y a qu'une seule série de turbines ayant toutes le même diamètre; les organes de réglage sont les mêmes, mais disposés d'une manière un peu différente, le soufflet étant placé à l'extrémité de l'appareil la plus éloignée de la dynamo.

70. Machines de la maison Bréguet. — La maison Bréguet construit aujourd'hui à peu près exclusivement des dynamos multipolaires à armature en disque. Cette armature est un induit Desroziers, dont nous avons déjà donné la description détaillée. La figure 133 représente l'aspect extérieur de ces machines. Le système inducteur comprend 6 champs magnétiques, obtenus au moyen de 12 noyaux à section légèrement elliptique distribués en regard les uns des autres sur deux flasques parallèles de manière à former les sommets d'un hexagone régulier. Chaque noyau est terminé du côté de l'induit par un épanouissement polaire. Comme nous l'avons indiqué au § 51, la circulation du courant

dans les inducteurs est telle que deux pièces polaires consécutives

Fig. 133.

constituent deux pôles de nom contraire, et que deux pièces polai-

Fig. 134.

res se faisant vis-à-vis par rapport à l'induit constituent également

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS

deux pôles de nom contraire. Il y a deux balais placés à 180° l'un de l'autre. Le compoundage est obtenu en enroulant un fil fin pris en dérivation entre les balais successivement sur tous les noyaux, et en enroulant le gros fil sur quatre noyaux seulement. Dans la pratique, ce gros fil est constitué par une sorte de câble plat formé de la juxtaposition de plusieurs fils. La fig. 13k montre la disposition schématique de l'enroulement. Une fiche métallique (visible sur la fig. 133) permet de supprimer le courant passant dans le fil fin. Cette précaution est recommandée par le constructeur au moment de la mise en marche et de l'arrêt de la machine. La maison Bréguet a fourni à la Marine un assez grand nombre de dynamos du système Desroziers pour l'éclairage des navires. Ces dynamos sont mues par des moteurs à pilon compound, avec interposition de l'accouplement élastique représenté par la fig. 106. L'allure normale est de 350 tours. Le régulateur de vitesse est analogue à celui de la maison Sautter, Harlé et C le . Il en diffère seulement en ce que le ressort dont la tension équilibre la force centrifuge agissant sur les contrepoids est logé dans l'intérieur du moyeu qui porte les axes d'oscillation de ces contrepoids. Cette disposition a l'inconvénient de ne pas permettre de modifier pendant la marche la tension du ressort. La différence de potentiel est de 70 volts pour les premières machines, de 80 volts pour les plus récentes. Le tableau ci-dessous indique les données relatives aux types de 200 ampères :

ra . . . .

Les dynamos servant au chargement des accumulateurs du bateau sous-marin le Gustave Zédé sont également du système Desroziers. Elles peuvent débiter 1 000 ampères avec une différence de potentiel de 150 volts. Elles sont excitées en dérivation, mais elles peuvent aussi être excitées au moyen d'une machine auxiliaire système Desroziers de 150 v -200\ Les données de ces machines sont les suivantes :

Td . . . .

La maison Bréguet construit aussi des machines bipolaires à pôles conséquents -dans lesquelles l'armature est un anneau Gramme ordinaire. La figure 135 représente la disposition et le schéma d'enroulement des dynamos de 200 becs servant à l'alimentation des appareils photo-électriques des canots à vapeur. On remarquera que ces dynamos rentrent dans la classe des dynamos compound en longue dérivation. Elles débitent 12 ampères avec une différence

Fig. 135.

de potentiel de 60 volts à l'allure de 1500 tours. Des dynamos de même type de 80 v -i00 A , sont actuellement en construction.

Citons enfin un modèle de dynamo à bras de 27 T -4 1 , analogue à celui de la maison Sautter, Harlé et C i0 . C'est une machine bipolaire à anneau Gramme, excitée en dérivation. Ses résistances intérieures sont :

DESCRIPTION DES DIFFÉRENTS TYPES DE DYNAMOS

s\/^ i-ri

,- ft = o w ,46 r d = 15 w .