CHAPITRE VIII
ALTERNATEURS POLYPHASES — COUPLACxE ET ACCIDENTS
Alternateurs Polyphasés.
L'enroulement induit des alternateurs ordinaires ne constitue qu'une source unique de- force électromotrice et ne donne, par suite, naissance qu'à un seul courant (fig. 94).
Fig. 94. — Courbe d'un courant alternatif.
On peut, avec un seul alternateur, créer plusieurs sources distinctes de force électromotrice et par suite un nombre égal de courants ; il suffit de faire l'induit en autant d'enroulements qu'il doit y avoir de courants distincts.
l'éclairage électriquk
Les alterna! curs polyphasés sont établis de la sorte et les enroulements induits sont disposés de façon à créer entre les forces électromotrices un décalage convenable déterminé par le nombre de courants à créer.
Si l'on veut avoir trois courants, le décalage sera de
Fig'. 95. — CouraaL, triphasé.
un tiers de période (fig. 93) et Talternateur triphasé \ pour quatre courants le décalage sera de un quart de période (Gg. 96) et rallernateur dénommé diphasé.
1 période
Fig. 96. — Courant diphasé.
ALTERNATEURS 233
Supposons, en effet, un ioduit I en anneau continu, fermé sur lui-même, tournant entre deux pôles "S. S.
Si l'on prend sur cet induit trois dérivations également distantes entre elles, et aboutissant chacune à une bague collectrice a, b. c. à frotteur m. n. o. montée sur l'arbre, on réaliseia un alternateur triphasé dont le circuit extérieur est formé par trois cilbles partant chacun d'un frotteur c, c, Cj.
En 86 reportant à ce qui a été dit page I26,on se rendra facilement compte que les forces électromolrices
Fig. t.7. — ScliéiiiH d^uiie mautiiiie à couranl triphsaé.
créées simultanément dans les trois fractions de l'induit sont deux à deux décalées de 1/3 de période.
Si l'on avait pris quatre dérivations sur l'induit pour faire un alternateur diphasé les forces électromotrices créées dans chaque fraction de l'induit auraient été deux à deux décalées de 1/i de période. Le collecteur aurait été fait de quatre bagues et le circuit extérieur de quatre câbles distincts.
Principe des alternateurs polyphasés. — Nous n'en-
L KCIulERAUE ELECTRIQUE
Irerons pas dans le détail do la construction des alternateurs polyphasés dont le principe vient d'être exposé. Nous nous bornerons k rappeler les combinaisons de groupement des bobines induites et, par suite, leurs différent!* modes de jonction aux bagues collectrices.
Fig-. 98. — Bobinage d'un alternateur triphasé.
L'emploi de trois de courants décalés de 120° étant
. le plus simple en même
j^ temps que le plus employé,
• jv pour ne pas dire le seul,
o*^. les schémas ci-dessous se
^((. rapporteront au cas d'un
^ alternateur triphasé.
Fig. 99. - Montage en Étoila. Dajjg 1(,8 figures ci-con-
tre, les bobines induites
1 jffi sont représentées par un
A^ I Irait sinueux, le balai b par
^ I un trait perpendiculaire au
^ îi!fej circuit principal c. c. c.
Fig. 100. - Montage en trisufie. Montagne en iHany le.—
Les e.'itrémités de chaque
bobine aboutissent chacune à l'une des bagues collée-
ALTERNATEURS
trices. Chaque bague est donc reliée à deux bobines consécutives (fig. 100).
Montage en étoile. — Les bouts finissants des trois bobines sont réunis ensemble tandis que les trois bouts commençants aboutissent chacun à une bague collectrice (fig. 99).
Montage en étoile triangulaire. — Moins employée que les précédentes, cette combinaison permet d'obtenir six phases avec un courant triphasé par le groupement convenable de six bobines (fig. 101).
Trois bobines sont montées en triangle et les trois
Fig. 101. — Montage en étoile triangulaire.
autres en série avec la ligue, sur les extrémités des trois premières.
— Un alternateur triphasé alimentera donc une ligne composée de trois conducteurs, et comme chacun d'eux sert à tour de rôle de fil de retour et qu'à chaque instant la somme algébrique des courants qui circulent dans la ligne est nulle, les trois conducteurs devront avoir des sections égales.
On verra, plus loin, qu'il y a néanmoins économie
\.Ei:i,A]RAC,E KLECTHIQUE
dans le poids de cuivre <ic la li}i:ne, à pinployer des courants triphasés plutùt que des courants alternatifs ordinaires.
Couplat/e et accidents aux allernaleurs polyphasés. — Les allernaleurs de cette catégorie se couplent de la même manière que les allernatcurs ordinaires. On réunit deux à deux les froUeurs des machines, et les fils de ligne parlent d'un point pris sur ce conducteur de
iaison.
Les accidents procèdent des mêmes causes que dans
e cas de machines ordinaires, nous n'y reviendrons pas.
DBSCHIPTION D AI.TEHNATEUBS SIMPLES ET D ALTERNATEURS
POr.YPHASKS
Alternateur Ferranti. — L'induit a la forme d'un disque composé d'un certain nombre de bobines élémentaires réunies entre elles bout à bout ; les deux extrémités libres du circuit ainsi constitué sont reliées .\ deux bagues collectrices.
Les bobines élémentaires sont enroulées chacune sur un noyau rigide, (ait de bandes de laiton disposées en évenlail, séparées par une couche d'amiante ; il est fixé dans un bloc de laiton percé d'un trou. L'enroulement induit est lormé d'un ruban 'âiiiiedeT'olteraatéur ^6 cuivre dont les Spires sont iso- '^^'■'■*"''- lées entre elles par de la fibre vul-
canisée. Ce ruban est enroulé sur chacun des noyaux, et ceux-ci sont fixés par paire dans des porte-bobines ;
ALTERNATEURS
ces derniers constituent une liaison électrique entre chaque bobine, de telle sorte qu'un courant circulant
•^ eg
en
dans Tune de l'exlérieur à Tintérieur, circulera dans la seconde de Tintérieur à Textérieur.
h ECLAIRAGE ELECTRIQUE
Le bout extérieur de chaque paire de bobines est relié au bout'correspond.int de^la paire suivante.
Les porte-bobines sont terminés par une queue filetée qui traverse une bague en porcelaine et est clavelée sur
ALTERNATEURS
un plateau résistant faisant fonction de moyeu. Les ouvertures par lesquelles passent la queue iîlelée et la clavette sont plus larges qu'il ne convient. On les remplit ultérieurement d*un mélange fondu de soufre et de verre pilé qui isole les pièces entre elles en même temps qu'il assure la rigidité de l'ensemble.
Chaque porte-bobines est muni sur le côté d'une ailette qui aide à la ventilation de renserablc.
Le collecteur est formé de deux bagues isolées entre elles, fixées sur l'arbre même de l'induit, et sur lesquelles frottent deux demi-anneaux en forme de C reliés chacun à Tune des bornes du circuit extérieur.
Le système inducteur comprend deux couronnes parallèles d'électro-aimants qui se trouvent placées en regard l'un de l'autre, et de polarité alternativement contraire. Le disque de l'induit est monté entre les deux couronnes inductrices.
Le courant d'excitation est fourni par une dynamo à courant continu fixée sur l'arbre même de la machine.
Alternateur triphasé de Brotvn, — Un type de 300 chevaux produit 3 courants de 1400 ampères chacun sous 50 volts. L'induit est fixe et l'inducteur mobile tourne à l'intérieur.
L'inducteur est formé de 96 barres de cuivre isolées à l'amiante (fig.lOo), montées en 3 groupes de 32 barres chacun, et logées dans des trous percés dans les disques du noyau, tout près de sa périphérie.
Les disques du noyau sont estampés en segments et assemblés sur une carcasse de fonte qui peut se mouvoir le long d'une glissière pour permettre les réparations.
L'inducteur ne comporte qu'un seul circuit magné-
240 l'éclaibaue «lecthique
tique formé d'une bobine enroulée extérîeuretnent à un Doyau et maintenue par deux disques en acier munis chacun de (6 dents ramenées horizontalement. Ces dents, renversées Tune vers l'autre, sont parallèles aux génératrices du noyau. On obtient ainsi des pôles alternati-
Fig. 105. — Alternateur Iriphaeé de Brown.
vemcnt contraires, par dessus l'enroulement inducteur.
Le courant d'excitation est fourni par une dynamo spéciale et il est conduit à la partie mobile par des cordes métalliques souples entraînées par des poulies isolées.
r,es pertes par fruttument et hystérésis sont de 3 600 watls et celles dues à la résistance du bobinage induit de 3 500 watts : la perte totale s'établit à 4 "/c
