MACHINES GRAMME POUR LUMIÈRE ÉLECTRIQUE

Machine vêrtie&ld à six barres d^électro-almants et trois bobines. — Machine verticale à deax bobines. •— Machine horizontale à quatre barres d 'électro-aimante et une bobine doable. — Comparaison entre une machine de VAtUance et une machine Gramme au triple point de vue du poids, de remplacement et du prix. — Machine d*atelier type normal. — Mesures photométriques. — Différence entre les mesures prises sous divers angles. -— Intensités lumineuses d*une machine d*atelier. — Machines Gramme à courants alternatifs.

La production de la lumière exige un courant d'une tension beaucoup plus grande que lorsqu'il s'agit d'applications galvanoplastiques ; aussi, au lieu de fils en cuivre d'un grand diamètre ou de bandes minces d'une grande largeur, M. Gramme a-t-il combiné des machines à fil plus petit et a-t-il augmenté sensiblement leur vitesse pour résoudre le problème de l'éclairage à l'électricité. Cette forte tension a même été Tune des difficultés les plus sérieuses qu'ait rencontrées l'inventeur dans ses études pratiques ; et ce n'est que petit à petit, à la suite de nombreux tâtonnements, qu'il est enfin arrivé à une solution irréprochable du problème.

La première machine à lutnière exécutée par M. Gramme alimentait un régulateur de 900 becs Carcel ; son poids total atteignait 1 ,000 kilogrammes. Elle possédait trois anneaux mobiles et six barres d'électro- aimants. Un des anneaux excitait Télectro-aimant ; les deux autres produisaient le cou-

rant utilisable. Le cuivre enroulé sur les barres d'électroaimants pesait 250 kilogrammes; celui des trois anneaux, 75 kilogrammes. L'emplacement nécessité pour son instaUalion était de 0'",80 de côté sur l'^^^B de hauteur.

Cette machine, qui a servi longtemps pour les expériences sur la tour de Westminster à Londres, s'échauffait un peu en marchant et donnait naissance à des étincelles entre les halais métalliques et le faisceau ie conducteurs sur lequel se recueille le courant ; cependant elle n'a donné lieu, depuis cinq ans, à aucun inconvénient sérieux*.

Entrant dans la voie des améliorations , M. Gramme a tout d'abord cherché à supprimer les étincelles et réchauffement de sa machine, et, comme l'intensité de la lumière demandée alors par divers gouvernements ne dépassait pas 500 becs, il a été amené à réduire les dimensions de l'appareil primitif.

Nous représentons (fig. 46) celle première transformation. La machine a toujours six barres d'électro-aimants ; mais, au lieu d'être groupées sur deux lignes droites, ces barres sont groupées en triangles. Deux anneaux permettent d'envoyer le courant total dans les électro-aimants, ou de magnétiser les électro-aimants avec l'un d'eux, ou enfin de produire deux lumières séparées.

Cette machine pèse 700 kilogrammes ; sa hauteur est de 0",90, sa largeur de O^jôS. Le poids du cuivre enroulé sur les barres d'électro-aimants est de 1 80 kilogrammes, celui des deux anneaux de 40 kilogrammes. Elle produit une lumière normale de 550 becs, qui s'est élevée dans des expériences à grande vitesse jusqu'au double. Quand on envoie le courant dans deux régulateurs, chacun d'eux donne 150 becsCarcel.

L'appareil ainsi constitué a été installé à bord du Suffhen

1. C'est avec ce type primitif de machine Gramme qu*ont été faites les expé« riences de M. Douglass en Angleterre.

verticBle de SOO heca.

plusieurs gouvertiemenfs pour le service des places fortes. La vitesse ne dépasse pas -iOO tours à la minute. Aucun échaufTemenl nuisible ne se produit dans la bobine ou les

électro-aimants. Bref, la machine est excellente , mais son prix est un peu élevé et son intensité lumineuse un peu faible, lorsque l'atmosphère est brumeuse.

C'est pour remédier à ces deux inconvénients que l'inventeur a étudié la machine (6g. 47 et 48), laquelle a domié des résultats très-supérieurs à toutes celles qui l'avaient précédée.

Elle se compose de deux flasques en fonte disposées verticalement et réunies par quatre barres en fer, servant d'âmes aux électro-aimants. Vsxe est en acier de très-bonne qualité; ses portées sont relativement très-longues. L'anneau central, au lieu d'être formé d'un fil unique attaché par fractions égales à un collecteur commun, est formé de deux fils de même longueur enroulés parallèlement sur le fer doux et reliés à deux collecteurs pour la prise des courants. Les armatures des pôles dés électro-aimants sont développées et embrassent les sept huitièmes de la circonférence totale de l'anneau central.

Les balais, au nombre de quatre, recueillent les courants développés.

L'électro-aimant est placé dans le circuit.

La longueur totale de la machine, poulie comprise, est de 0"^,800; sa largeur de 0"*,550 et sa hauteur deO"^,58S. Son poids est de 400 kilogrammes.

La bobine double est reliée à 120 conducteurs, 60 de chaque côté. Son diamètre extérieur est de 0°*,230. Le poids du fil enroulé de 14 kilogrammes.

Les barres d'électro-aimants ont un diamètre de 0^,07 et une longueur de 0°',404. Le poids total du fil enroulé sur les quatre barres est de 96 kilogrammes.

L'enroulement des fils sur l'anneau est ainsi fait, que les choses se passent exactement comme si Ton avait deux bobines complètes l'une à côté de l'autre, et ces deux bobines peuvent être accouplées en tension ou en quantité. Accou-

^^ plées en tension, elles donnent une intensité lumineuse de 8O0 becs Carcel à 700 tours par minute. Accouplées en quantité, elles atteignent 2,000 becs Carcel à i ,350 tours par minute.

Ce type de machine a été adopté par le ministère de la guerre en France, par la marine et l'artillerie autrichiennes, par les gouvernements norvégien et turc, etc., etc. Partout où il est installé, il donne de très-bons résultats.

Une simple comparaison fera apprécier, à leur juste valeur, les perfectionnements apportés, en quelques années seulement, par M. Gramme aux machines magné to-élec-. triques produisant de la lumière.

Les machines de V Alliance à six disques installées au pliare de la Hève ont 1°',60 de longueur (poulies composes) , 1°,30 de largeur et 1",50 de hauteur. Leur poids est d'environ 2,000 kilogrammes. Elles ont coûté t â^OOO francs chacune. Leur intensité lumineuse est de ^ ^0 becs Carcel.

En ramenant la machine Gramme de 4 barres d'électro- ^ixnants et la machine de V Alliance de 6 disques, à une puis- ^^nce de 100 becs Carcel, on trouve :

Pour la machine de VAlliancCy un poids de 800 kilo- S^ammes, un volume de 1"'^20 et un prix de 4,800 francs. Pour la machine Gramme y un poids de 20 kilogrammes, vin volume de 0"',12 et un prix de 300 francs.

C'est-à-dire que la machine Gramme est 40 fois plus

avantageuse au point de vue du poids; 100 fois plus au

point de vue du volume et 16 fois plus au point de vue du

prix*.

De simplification en simplification, l'inventeur a été amené

K Nous comparons avec les machines établies au Havre ; il est possible que Jm machines de VAlHance aient reçu, depuis cette installation, quelques perfecti<mnemeQts; mais, d'autre part, M. Gramme vient de faire une machine de 5,000 becs, beaucoup plus avantageuse au triple point de vue du poids, du volume et du prix.

à établir, pour l'industrie, un type à deux barres d'électroaimants et à n'employer qu'un seul anneau central.

La figure 49 représente le type définitivement adopté pour les ateliers et les grands espaces i\ découvert.

La machine pèse 180 kilogrammes. Sa hauteur est de 0"',60, sa largeur de 0'",35 et sa longueur, poulie comprise, de 0'",6:j.

Fio. iT. Mochi

Le cuivre enroulé sur les barres d'éleclro-aimants pèse 28 kilogrammes, celui de l'anneau pèse 4- kilogrammes et demi.

C'est avec aussi peu de cuivre et une vitesse de rotation ne dépassant pas 900 tours par minute qu'on a pu obtenir jusqu'à 1,4iO becs Carcel, en se plaçant sous un certain angle, sans aucun abat-jour ni projecteur quelconque, les axes des deux charbons étant placés rigoureusement vis-à-vis l'un de l'autre.

Avant d'aller plus loin, il est essentiel de donner quelques explications sur la manière de prendre des mesures photométriques, lorsqu'il s'agit de comparer les pouvoirs éclairants d'une lampe électrique et d'une lampe à huile.

Quand, pour engendrer la lumière électrique, on se sert d'une machine à courants alternatifs, les deux charbons se taillent en pointe et s'usent à peu près également. La

Fio. 48 . Machin* da S,OtO becs (eonpe tmiBremale).

meilleure manière d'évaluer la lumière est alors de placer les deux lampes et le photomètre sur une même ligne horizontale, car rien ne masque la flamme de la lampe à huile ni le foyer de la lampe électrique. Lorsqu'on élèvera ensuite les deux laAipes pour s'en servir utilement, on aura beaucoup moins de lumière^ mais le rapport des deux sources lumineuses restera très-approximativement le même. Quand on opère, au contraire, avec la pile ou avec une

machine à courants continus, comme celle de M. Gramme, le charbon supérieur se creuse et le charbon inférieur se taille en pointe ; les mesures prises horizontalement cessent d'être exactes, car l'arc vollaïque est en partie logé dans la petite cavité du charbon supérieur. Il faut alors placer les lampes à la hauteur moyenne qu'elles doivent occuper, dans les locaux à éclairer, et prendre ses mesures photométriques en obliquant le photomètre. Les intensités variant avec la distance où l'on se trouve du foyer électrique, il est bon de faire une série d'expériences lorsqu'on veut déter^ miner exactement la puissance lumineuse d'une machine - En pratique, on peut se mettre horizontalement en ayara *■ soin d'obliquer la lampe suivant divers angles et de rame— " ner les charbons verticalement après chaque constatation, (Cette dernière précaution est de rigueur pour empêcher le* crayons de se tailler en biais ; l'arc tendant toujours à monter verticalement.)

Quelquefois, on dispose la lampe de manière à renvoyer presque toute la lumière en avant ; il sufût pour cela de placer le charbon positif un peu en arrière du charbon négatif, les axes au lieu de se superposer étant distants de 0",003 par exemple. Le charbon négatif continue de se tailler en pointe, mais le charbon positif se taille obliquement et forme un écran derrière le foyer et un véritable réflecteur devant. Cet artifice, qui permet de doubler les effets d'un appareil de projection, n'est pas possible avec les machines à courants alternatifs, puisque les lampes qu'elles alimentent n'ont, en réalité, aucun charbon spécialement positif ou négatif.

Quand un industriel veut connaître l'intensité obtenue avec un ou plusieurs appareils, il s'occupe peu des mesures prises horizontalement dans un laboratoire, il demande seulement l'évaluation, aussi exacte que possible, de la lumii utilisable. C'est pourquoi, lorsque nous désignons une

chine par sa puissance, nous supposons toujours le foyer à 5 mètres d'élévation et l'observateur à 20 mètres de l'aplomb de ta lampe.

Le tableau suivant indique les résultats obtenus avec une machine Gramme du type normal, une lampe Serrin et des crayons Gauduin ri" 1 .

fut 49 Macbiue d Bteliar (type Doinutl)

mk La force motrice employée ne dépassait pas 2 chevaux ou 150 kilogrammèlres lorsque la machine faisait 820 tours, et 3 chevaux lorsqu'elle faisait 900 tours. La lampe électrique était placée d'abord a 25, puis à 200 mètres de la machine Gramme qui l'alimentait.

Les intensités mesurées horizontalement, la lampe, le foyer électrique et le photomètre en ligne droite, ont été en moyenne de :

203 becs avec une vitesse de 828 toars.