CHAPITRE V Les Moteurs

|«. - LES lOTEURS A eOURANT CONTIIIU.

La plus importante, au point de vue pratique et peut-être aussi au point de vue théorique, des diverses formes sous lesquelles peut être utilisée Ténergie électrique est l'énergie mécanique. Les applications que Thomme a, de tout temps, fait du travail mécanique sont les plus nécessaires à la vie industrielle aussi bien qu'à la vie sociale, et, d'autre part, la forme mécanique nous apparaît comme l'une des plus nobles et des plus élevées que puisse prendre l'énergie.

L'électricité n'a conquis véritablement le rang qu'elle occupe dans la grande industrie que le jour où le moteur électrique est devenu un appareil, souple, pratique, restituant sur son arbre, en puissance mécanique, presque toute la puissance qu'il reçoit lorsqu'il absorbe un certain courant sous un certain nombre de volts.

Il y a fort longtemps déjà, vers 1838, un physicien

russe, Jàcobi, eut le premier Tidée de construire une machine où Ton utiliserait rélectro-aimant pour produire directement des mouvements continus de 1 otution. On conçoit aisément que si l'on place, sur une roue mobile autour d'un axe horizontal, une série de barres de fer doux équidistantes et disposées sur le contour de' la roue parallèlement à l'axe, chacune de ces barres sera soumise à une attraction produisant le même effort qu'un bras qui ferait mouvoir l'anneau mobile si l'on a installé, de la même manière, à l'extérieur et très près du contour, autant d'électro-aimants qu'il y a de barres. Lorsque les barres seront arrivées en face des électro-aimants, elles dépasseront cette position en vertu de la vitesse acquise et si Ton a soin, à ce moment, d'interrompre le courant pour ne le rétablir que lorsque les barres seront parvenues près des électro-aimants suivants, on obtiendra un mouvement constamment entretenu dans le même sens. Il est possible de remplacer les armatures de fer doux par des électro-aimants disposés de manière à présenter des pôles de noms contraires à ceux des électro-aimants fixes, mais il convient alors, pour communiquer à la roue une rotation continue, de changer,, à l'aide d'un commutateur convenable, le sens du courant à chaque position d'équilibre.

Dans ces deux systèmes primitifs, on peut reconnaître les ancêtres déjà lointains de quelques-^ms de nos moteurs actuels, mais on comprend sans peine que le rendement détestable eï la très médiocre puissance ne permettaient guère des applications importantes ; d'ailleurs, à l'époque où furent inventés

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ces appareils rudimentaires, l'énergie électrique nécessaire pour les actionner ne s'obtenait qu'à l'aide de piles coûteuses et encombrantes.

La première machine qui fonctionna, et qui fut construite par les soins de Jacobi, atteignait à peu près la puissance d'un cheval ; elle fut employée à mettre en mouvement la roue à palette d'un petit bateau qui, malgré la violence d'un vent contraire, remonta, en présence d'un public nombreux et émerveillé, la Neva à Saint-Pétersbourg.

Il ne faudrait pas croire que cette expérience, un peu oubliée aujourd'hui, passa inaperçue ; elle excita, au contraire, vivement l'attention des industriels en Europe et en Amérique, et l'on conçut même, au début, de grandes espérances qui reposaient sur des idées inexactes.

On avait remarqué qu'avec une pile donnée on parvenait à obtenir des électro-aimants de plus en plus puissants en augmentant le nombre de spires enroulées sur la masse de fer, et l'on s'imaginait que, sans augmenter la dépense, on pourrait créer des effets mécaniques constamment croissants; d'autre part la théorie de la pile était mal connue, l'on pensait que les réactions chin^iques produisent des quantités, pour ainsi dire indéfinies, d'électricité, et, l'on ne comprenait pas parfaitement que ces quantités, ne pouvant se libérer instantanément à cause de la résistance des circuits et né tombant que d'une faible différence de potentiel, correspondent, en réalité, à des puissances assez limitées.

Les physiciens calmèrent un enthousiasme qui

leur parut, à juste titre, partir d'une conccplion erronée des phénomènes et, si Ton peut aujourd'hui trouver qu'ils généralisèrent un peu hâtivement et qu'ils furent mauvais prophètes quand ils écrivirent, ' comme fît par exemple l'un des plus savants d'entre eux, l'illustre Vcrdet: « qu'il y a peu de chose à espérer de l'avenir des machines électromotrices », il convient de ne pas oublier que, dans l'espèce, leurs réserves étaient néanmoins très sages, leurs critiques très exactes, et l'on doit reconnaître qu'en établissant les raisons scientifiques qui permettaient de démontrer combien un moteur, tel que celui de Jacobi, était dispendieux, ils déblayaient, par là même, le terrain sur lequel, beaucoup plus tard, on devait fonder les principes qui ont conduit à la construction de tant de moteurs excellents.

Le premier point sur lequel ils attirèrent l'attention est le rôle des phénomènes d'induction dans un moteur électrique ; dos que Tappareil tourne, et qu'entrent en jeu les actions électromagnétiques, en vertu de la réciprocité que nous avons indiquée

' précédemment, une force électromotrice induite prend naissance qui s'oppose au passage du courant; et ainsi do l'énergie électrique disparaît dont on retrouve l'équivalent dans le travail recueilli ; pas plus qu'aucune autre machine, le moteur ne crée de l'énergie, il consomme, sous forme électrique, ce

, qu'il restitue sous forme mécanique.

Si le courant est, comme dans les expériences de Jacobi, produit par des piles, c'est, en définitive, l'énergie chimique qui est la source du travail récupéré et les expériences classiques de Favre mon-

trôrent combien, avec les anciens moteurs, celle énergie était mal employée, puisque l'on ne retrouvait comme énergie mécanique qu'un soixantedixième environ de la chaleur fournie par la dissolution du zinc des piles, chaleur qui peut servir de mesure à Ténergie chimique dépensée.

Aussi les applications des premiers moteurs furent-elles très limitées et très particulières ; ils servirent dans des cas qui n'exigeaient pas de grandes forces motrices mais qui nécessitaient de la précision, de la rapidité et de la facilité, soit pour la mise en train du mouvement, soit pour son arrêt. Un artiste, qui a construit des appareils de mesure remarquables par leur fini, Froment, est peut-être le premier industriel qui ait employé des machines électromagnétiques dans ses ateliers, il les appliquait, avec succès, à mouvoir et à diriger des mécanismes propres à graduer les cercles et, à diviser les règles.

Mais le moteur véritablement Jitilîsable pour les usages les plus variés ne fut découvert que le jour où Gramme inventa la dynamo ; cet admirable appareil de transformation fonctionnait aussi bien comme moteur que comme générateur ; à volonté, il fournissait de l'énergie électrique en absorbant du travail mécanique, 01^, inversement, il absorbait la prenaière en régénérant le second. Dès 1873, H. Fontaine avait installé à l'exposition de Vienne un groupe de deux machines Gramme, réunies par un circuit conducteur. Tune fonctionnait comme génératrice, et produisait le courant qui faisait tourner l'autre ; cette expérience renfermait en germa toute

l'abondante récolte qui, depuis lors, a poussé dans le domaine de Télectricité.

La théorie de la dynamo, fonctionnant comme réceptrice, est absolument parallèle à la théorie de la génératrice ; dès que la machine est en marche, . une force contrc-électromotrice, qui a pour mesure, en volts, le nombre qui exprime, en joules, Ténergie mécanique produite dans le récepteur, parle passage d'un coulomb, prend naissance dans l'induit qui tourne; le courant. qui circule dans le moteur obéit naturellement encore à la loi d'Ohm et il est égal au quotient, par la résistance de l'induit, de l'excès de la différence de potentiel d'alimentation sur la force ^contre-électro motrice.

II est d'ailleurs facile de trouver une expression de la force contre -éleclromotrice en fonction des données de la machine ; on démontre bien simplement que cette expression est exactement la même que celle qui lie, au flux inducteur, au nombre de spires de l'induit et à sa vitesse, la force électromotrice de la même machine, considérée comme générateur.

Des lois de l'induction découle aussi la règle qui permet de connaître le sens de rotation du moteur; d'après la loi de Lenz, la machine, fonctionnant comme réceptrice, tournera dans le sens contraire à celui dans lequel il faudrait la mettre en mouvement, comme génératrice, pour qu'elle produise le courant qui la traverse; ceci, bien entendu, à condition que les pôles inducteurs ne soient pas changés.

De cette règle, on tire facilement des conséquences

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Ces mêmes rhéostats peuvent être utilisés pour régler la vitesse, mais ils consomment en pure perte une partie assez considérable de la puissance ; aussi préfère -t-on souvent agir sur le flux inducteur, par exemple en augmentant ou en diminuant Tentrefer, ou bien mettre le moteur en communication avec la distribution par Tintermédiaire de divers appareils de transformation. On peut encore disposer sur l'induit plusieurs circuits dont les spires sont en nombres didérents, ainsi, dans certaines automobiles électriques on actionne souvent par des accumulateurs un intéressant moteur, familièrement et pittoresquement nommé moteur « 5 et 3 font 8 » parce qu'il comprend deux circuits, dont Tun a 5 spires et Tautre 3; on réalise ainsi des vitesses proportionnelles à 2, 3, 5 et 8, en utilisant, soit un seul de ces circuits, soit tous les deux associés en série, ou d'une l^çon diflérentielle.

Lorsque Ton voudra enfin faire ccssefr Taction du moteur, il faudra, comme au début, ne pas opérer brutalement; si Ton coupait Texcitation pendant qu'il y a encore un courant dans Tinduit, le moteur s'emballerait et, d'autre part, le courant acquerrait une intensité dangereuse; on doit avoir toujours soin de supprimer d'abord le courant dans l'induit.

Si l'on coupe ainsi la communication entre Hnduit et le réseau et que l'on réunisse les balais par une résistance, la machine va fonctionner comme génératrice, et l'énergie électrique qu'elle produira absorbera la force vive des organes mécaniques qui sont en relation avec le moleur. Il résultera de là un freinage très puissant, parfois même un peu

brutal, maïs qui sera très utile pour arrêter la charge à un endroit déterminé, et celte propriété a reçu des applications très intéressantes; elle esl employée pour pointer les canons à tourelles ou pour briser l'élan des tramways et diminuer leur vitesse dans les descentes.

Si Ton compare, en appliquant la règle donnée plus haut, le sens de rotation d'une machine fonc- ^tionnant* comme moteur à celui de la môme machine employée comme générateur, on remarquera facilement que, pour freiner, dans le cas d'un moteur série, il faudra intervertir les connexions des inducteurs avec les balais, sinon la machine ne s'amorcerait pas. Dans le cas du moteur en dérivalion, la seule précaution à prendre sera de mainlenir le circuit d'excitation connecté avec le circuit d'alimentation.

Les moleurs à pourant continu sont donc des appareils simples, d'une théorie très claire, d'une pratique facile ; mais ils partagent les défauts des dynamos génératrices ; ils ont souvent une commutation défectueuse, et la présence des balais est une cause de fragilité et de gêne. Au courant alternatif vont correspondre d'autres moteurs qui pourront ne paa présenter les mêmes inconvénients, mais dont la réalisation est souvent plus compliquée et l'étude singulièrement plus délicate et plus laborieuse.

§ 2. - LES MOTEURS SYNCHJtONES

La variété des combinaisons auxquelles se prê- .tent les courants alternatifs simples ou polyphasés

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est nalurcllcment plus grande que pour le courant continu; deux facteurs, voltage et débit, ne sufflsent plus pour déterminer complètement le courant, et le constructeur va pouvoir disposer, à son gré, de plusieurs variables.

On comprend, dès lors, qu'à partir du moment oîi ralternatif fut mieux connu et où prit fin Tinjuste défaveur dans laquelle il était tombé, les solutions proposées pour le faire servir à la production du travail mécanique se multiplièrent rapidement.

Aujourd'hui, les types de moteurs à courant alternatif sont fort nombreux et fort divers, et pour se reconnaître dans une collection devenue presque trop abondante, il est nécessaire d'adopter une classification. Mais, comme dans toutes les entre* prises semblables, les auteurs ne sont pas entièrement d'accord sur la meilleure méthode à suivre pour ranger leurs richesses. H est cependant rationnel de fonder la classification sur les caractères qui paraissent les plus importants, et sans doute ces caractères sont, d'une part, la nature du champ des moteurs, d'autre part le degré plus ou moins élevé de liberté qu'ils possèdent relativement à leur vitesse.

A ce dernier point de vue, où nous nous placerons tout d'abord, les moteurs à courant alternatif se rangent dans deux grandes classes : les moteurs synchrones et les moteurs asynchrones.

Pour les premiers, le nombre de tours qui peut être effectué, dans un temps donné, par la partie mobile, est lié obligatoirement et d'aune façon invariable à la fréquence du courant alternatif qui les

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alimente ; leur vitesse est, par exemple, rigoureu- ^ semont la même que celle do générateur, quelle que soit la puissance qu'on leur demande, pourvu, bien entendu, que cette puissance soit inférieure à une certaine limite, au delà de laquelle ils ne pourraient plus tourner; pour celte raison, on les appelle synchrones, entendant par là qu'ils mettent le môme temps que l'appareil producteur du courant pour faire un tour complet. Les seconds ont, au contraire, une vitesse do rotation variable et qui n'a, par conséquent, aucune relation nécessaire avec la fréquence du courant donné ; on dit qu'ils sont asynchrones.

Depuis longtemps déjà, on a utilisé des appareils synchrones à courant alternatif, non pas, sans doute, pour transmettre de grandes puissances, mais pour obtenir cependant des effets bien remar^ quables et fort précieux. Lorsque, dans les câbles sous-marins, on produisait des émissions d'électricité, tantôt positives, tantôt négatives, et que, dans un galvanomètre à miroir convenablement amorti, puis^ plus tard, dans le très ingénieux instrument inscripteur inventé par Lord Kelvin et auquel on a donné le nom de siphon-recorder, on observait des mouvements très brusques et très nets, correspondant au sens des courants qui leur donnaient nais^ sance, on avait, en vérité, réalisé une transmission synchrone d'une petite quantité d'énergie mécanique. L'on trouve également dans un autre appareil bien justement célèbre, un modèle très remarquable d'alternateur et de récepteur synchrones ; je

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veux parler du téléphoné de Bell, où le synchronisme est précisément la condition même de la fidélité dans la reproduction de la parole. La petite plaque de fer doux, devant laquelle on parle, et la bobine qui entoure Textrémité du barreau aimanté placé derrière la plaque, constituent un système qui est un véritable alternateur actionné par le mouvement vibratoire du son; tout mouvement de la plaque, modifiant l'aimantation du barreau, fait varier le flux qui traverse la bobine, et de cette variation résultent des courants alternatifs. Ces courants vont actionner un appareil identique au premier, fonctionnant comme récepteur; ils modifient l'aimantalion du barreau correspondant et déterminent dans la plaqué des mouvements de même période.

Mais ce n'est qu'en 1883 que J. Hopkinson démontra, par des expériences sur les machines qui existaient à cette époque et qui étaient d'ailleurs bien mal appropriées à cet usage, les machines magnétoélectriques de Méritens, qu'un alternateur peut fonctionner comme moteur synchrone;

€ette propriété se comprend aisément: supposons que dans un alternateur à champ constant excitéj par exemple, au moyen d'un courant continu et tournant avec une certaine vitesse, oh lance un courant alternatif qui soit à chaque instant de signe contraire au courant que cet alternateur engendrerait lui-même s'il était mû par des forces extérieures et s'il possédait une vitesse égale, entre Tinduit et rinducteur des actions électromagnétiques vont se piroduire qui seront dé sens contraire à celles qui

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apparaîtraient dans l'altemateur fonctionnant comme générateur; or, d'après la loi de Lenz, ces dernières ont un sens tel qu'elles s'opposent au mouvement, les forces électromotrices dans Talternateur, devenu récepteur, sont donc motrices et elles pourront vaincre des résistances appliquées sur son axe ; en d'autres termes, l'alternateur joue maintenant le rôle d'un moteur.

Mais nous avons admis que le moteur avait, au préalable, été amené à une vitesse angulaire correspondant à la fréquence du courant, à la vitesse de synchronisme; il ne pourra donc en aucun cas, même à vide, démarrer seul ; de plus il devra avoir été coiiplé avec la ligne au moment où il est en phase avec le courant d'alimentation, autrement il s'arrêterait rapidement, il se décrocherait, comme on dit; rémarquons enfm que les inducteurs doivent ôtrc excités à part au moyen d'un courant continu et que le moteur se décrocherait pour une surcharge mo mon lanéîl supérieure à une certaine limite, et nous comprendrons qu'un tel dispositif ne saurait guère être utiligé que dans des cas très spéciaux et que soa emploi demande alors de grandes précautions.

* Une étude plus complète amène cependant à reconnaître chez ces moteurs une propriété très intéressante; par suite des phénomènes de self-induction dont ils sont le siège, ils produisent un décalage du courant par rapport à la tension et l'on conçoit que, dans des conditions déterminées, un moteur puisse être traversé par un courant déwatté en avant (l'un quart de période sur la tension entre ces

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bornes, dans ce cas il jouera le rôle d'un condensateur, c'est-à-dire qu'il améliorera le facteur de puissance d'un réseau sur lequel il aura été branché ea dérivation. Pour produire ce résultat il convicot que le moteur ait été hyperexcité, c'est-à-dire que le champ ait été renforcé par rapport à ce qu'il devrait être pour la charge du moteur.

D'autre part, dans les distributions, la plupart dos récepteurs ordinairement employés demandent des courants déwattés en retard sur la tension, l'introduction, en dérivation, d'un moteur synchrone, qui sera parcouru par un courant déwatlé en avant, permettra d'amener seulenicnt, aux bornes communes des. récepteurs, des courants wattés qui se partageront entre les deux genres de récepteurs en courants convenablement déwattés ; et, dé cette manière, il sera possible de faire une -économie sérieuse dans les fils de ligne qui ne recevront plus que des intensités sensiblement inférieures à celles qu'ils auraient, sans cet artifice, dû supporter^

Dans la plupart des réseaux qui distribuent l'énergie, les courants utilisés ne sont pas alternatifs simples, mais en général polyphasés, aussi fait-on peu usage des moteurs dont nous venons de parler, tandis qu'on emploie parfois des moteurs synchrones polyphasés.

Le principe de ces appareils est le même que celui des moteurs à simple phase ; l'induit est, en quelque sorte, un groupement d'autant d'induits qu'il y a de phases, l'inducteur mobile devra, encore, être lancé à la vitesse convenable et étrf parcouru par un

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courant d'excitation continu. Ces moteurs pourront, eux aussi, se décrocher s'ils ne sont pas bien en phase ou si la charge devient trop grande et ce décrochage, fâcheux en lui-môme, aurait en outre Tinconvénient, si Ton n'y prenait pas garde, de produire dans l'induit une élévation de l'intensité capable de brûler le moteur.

Mais les moteurs polyphasés sont plus stables que les monophasés, le couple auquel ils donnent naissance prend plus aisément une valeur sensiblement constante, et il est facile, pour les mettre en marche, de disposer, grâce aux propriétés des courants polyphasés, d'un moteur auxiliaire plus ou moins rudimentaire qui peut être constitué par un circuit secondaire placé sur l'inducteur même; enfin, à puissance égale, ils peuvent être construits dans des conditions de légèreté plus grande; ce sont là des avantages particuliers qui les rendent utiles dans les transmissions d'atelier.

9 m. - LES MOTEURS ASYNCHRONES.

S'il n'existait que des moteurs synchrones, les courants alternatifs ne sauraient guère être employés, au moins directement, à la transmission de l'énergie mécanique dans les cas que l'on rencontre le plus fréquemment et où l'on désire réaliser des vitesses variables ; mais on construit, nous l'avons dit, des moteurs asynchrones pour lesquels la vitesse de la partie tournante n'est pas nécessairement liée à la période du courant de la distribution.

Dans ces moteurs, l'appareil immobile, qui, le

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plus généralement, sera connecté au réseau, s'appelle le stator, tandis que l'appareil qui tourne, grâce aux réactions réciproques du champ et des courants, est souvent désigné sous le nom de rotor J.

Le slator peut jouer le rôle d'inducteur ou d'induit, dans les moteurs il fonctionnera le plus souvent comme inducteur, c'est lui qui produira le champ ; ce champ peut être, suivant le bobinage de l'inducteur, un champ tournant ou, au contraire, un cliamp alternatif, variant périodiquement de valeur, mais conservant toujours la même direction.

Pour avoir un champ tournant, on emploiera, bien entendu, des courants polyphasés ; la théorie de ces moteurs est, en somme, assez simple, elle a été donnée d'une façon très complète par M. Potier.

Le slator sera un cylindre creux de fer doux feuilleté qui, si l'on dispose par exemple d'un courant triphasé, portera un nombre de rainures égal à un multiple de trois, dans lesquelles on disposera, soit en étoile, soit en triangle, les trois enroulements correspondants aux trois phases, ce stator ainsi actionnné par le triphasé créera un flux tournant qui fera un tour par période.

Dans ce champ sera disposé le rotor qui,. généralement, sera également un cylindre de fer doux feuilleté, ayant le môme axe que le stator et dont le diamètre extérieur sera inférieur de quelques milli-

1. Certains auteurs désignent sous le nom de stator Tinducteur d'un moteur asynchrone, et sous le nom de rotor Tinduit; il résulte de cette définition que, dans les machines ou l'inducteur est mobile, la partie tixe est cependant appelée rotor, et la partie en mouvement stator; ces désignîitions, qui paraissent alors singulières, prêtent parfois à des conrusioûs.

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mètres au diamètre de ce stator. Le rotor porte également des rainures parallèles aux génératrices où seront encastrées des barres conductrices ; si ces barres sont, à leurs extrémités, réunies par des anneaux, on a ce que l'on appelle, à cause de l'aspect que prend alors l'induit, un rotor à cage d'écureuil ; dans d'autres cas, les tiges forment un certain nombre de circuits séparés, régulièrement disposés sur la carcasse en fer.

Le cbamp tournant du stator développera, dans le rotor, des courants induits qui, d'après la loi de Lenz, sont d'un sens tel qu'ils s'opposent au mouvement du champ, et les actions électromagnétiques qui vont s'exercer sur ces courants seront, par suite, dirigées de telle façon que le champ tendra à entraîner l'induit dans sa rotation. Tout se passera comme s'il y avait une sorte de frottement entre le champ et l'induit et le systèqie se peut comparer à un embrayage à friction où la partie clavetée sur Tarbre moteur entraîne la partie calée sur l'arbre conduit. Dan* un embrayage de ce genre, il se produit, suivant le degré plus ou moins élevé d'adhérence que possèdent les substances frottantes, un glissement de l'une des parties par rapport à l'autre; de même dans le moteur asynchrone, le rotor tournera moins vite que le champ et la différence des deux vitesses angulaires sera encore appelée glissement.

On peut, sans difficulté, calculer le couple moteur appliqué au rotor ; il faut, bien entendu, tenir compte de ce que le champ qui agit sur chaque spire n'est pas seulement le champ du stator mais

170 l'électricitô

la résultante de cq champ et de celui produit par le rotor lui-môme ; Texpression du couple peut être assez compliquée, mais l'allure générale dos phénomènes restera toujours semblable à celle que présente le cas simple où le flux résultant tournerait sans déformation ni variation et où le rotor serait constitué par des cadres rectangulaires dont deux côtés sont disposés suivant des génératrices, dans ce cas, si on alimente le moteur à tension constante, le couple sera proportionnel au glissement et inversement proportionnel à la résistance des circuits du rotor; pour un même glissement et une même résistance, le couple est proportionnel au carré de la tension efflcace.

On pouvait prévoir que le couple s'annulerait en môme temps que le glissement, puisque le rotor, tournant alors avec la môme vitesse que le champ, se trouve avoir, par rapport à ce champ, une vitesse nulle, et qu'il ne saurait plus, dans ces conditions, se produire aucun courant induit.

Ainsi apparaît nettement la granc^e différence entre les moteurs synchrones et les moteurs asynchrones ; pour les premiers, le champ inducteur et le champ induit se suivent rigoureusement, les vitesses doivent ôtre identiquement les mêmes; pour les seconds, au contraire, le glissement esi le caractère nécessaire: sans glissement le moteur n'a plus de puissance.

Le synchronisme ne serait réalisé que si le moteur marchait complètement à vide et si Ton pouvait sup— primer tous les frottements intérieurs ; dès que la charge augmente le glissement croit, comme dans le

cas d'un eml](rayage où le serrage serait insuffisant ; le fv^nctionricmént est donc stable puisque le couple augmente avec le glissement, si la charge vient à prendre brusquement une valeur plus grande ; toutefois, le courant du rotor pourrait acquérir alors des valeurs considérables qui correspondraient à un dangereux dégagement de chaleur.

Eh fait, le glissement ne dépasse guère 3 à 4 pour 100 de la vitesse angulaire, et les moteurs asynchrones restent pratiqucmoùt bien près du synchronisme et tournent normalement avec une vitesse sensiblement constante. On peut cependant employer divers artifices pour faire varier cette vitesse ; Tintroduction de résistances non inductives dans le circuit d'un induit polyphasé indiquée par M. Leblanc, le changement du nombre des pôles de Tinducteur obtenu par une modification du couplage des enroulements, Talimentation par des courants de fréquences variées, sont des moyens qui, suivant les cas, sont utilisés avec succès.

Lors du démarrage en charge, si la résistance du rotor était invariable, il no pourrait supporter, sans être brûlé, le courant très élevé qui le traverserait; dès 1890 M. Leblanc a indiqué un procédé, à peu près universellement employé aujourd'hui, qui remédie à cet inconvénient, les bobinages de l'induit sont reliés à des bagues isolées sur l'arbre de la machine et l'on peut ainsi introduire aisément des résistances de démarrage; toutefois, si l'on ne veut pas perdre l'avantage que présentent les appareils à cage d'écureuil de pouvoir tourner sans aucun contact extérieur on adopte d'autres dispositifs, par oxomplo, les solu-

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tîons romarqùablement ingénieuses qu'a proposées M. Boucherot.

Si, dans une machine semblable à celle que nous venons de décrire, Ton fait tourner le rotor au moyen d'une force extérieure, empruntée par exemple à une machine à vapeur, de telle façon qu'il marciic plus vile que le champ du stator, on a un système dont la théorie est entièrement parallèle à celle du moteur; les formules se retrouvent les mêmes, mais le glissement est maintenant négatif, le couple, au lieu d'être moteur, est devenu résistant. La machine va fonctionner comme génératrice : aux bornes du stator apparaît une tension qui se superposera à celle de la distribution et une nouvelle quantité d'énergie sera fournis au réseau.

C'est M. Maurice Leblanc qui a découvert le principe de ces appareils que Ton appelle des génératrices asynchrones parce qu'elles fournissent à un circuit des courants alternatifs de fréquences bien déterminées, tout en tournant avec une vitesse plus grande que celle du synchronisme. Le circuit doit, bien entendu, être déjà parcouru par un courant régulier, produit par des alternateurs synchrones qui, comme le dit d'une manière pittoresque M. Leblanc, battent la mesure, ces alternateurs jouent, en quelque sorte le rôle d'excitatrice à l'égard des génératrices asynchrones, elles fournissent les courants déwatlés qui sont nécessaires pour entretenir le champ tournant et, à leur tour, les génératrices apportent au réseau des courants watlés qui viennent accroître l'énergie du réseau de distribution.

LES MOTBUnS 173

Elles possèdent encore, ces curieuses et intéressantes machines, d'autres propriétés précieuses qui ont été mises en évidence par M. Leblanc et par M. Boucherot; elle? permettent d'obtenir un compoundagjB commode et qui persiste pour toutes les charges, elles agissent comme frein dans la traction sur des pentes trop rapides. Dans la descente, il suffira de laisser croître la vitesse au-dessus de la normale en palier, le moteur, devenu générateur, servira à récupérer, sous forme d'énergie électrique restituée au réseau, une partie du travail de la pesanteur.

Au lieu d'avoir, comme champ inducteur, un champ tournant, on peut produire un champ alternatif, mais de direction fixe, dans lequel se trouvera un rotor constitué par un système induit, fermé sur luimême, tout à fait analogue aux rotors précédents ; on constituera ainsi des moteurs asynchrones à courant alternatif simple. C'est encore M. M. Leblanc .qui a montré que l'on pouvait réaliser de tels moteurs ; M. Potier, M. Blondel, M. Ricardo Arno en ont fait la théorie qui est, en somme, un cas particulier de la théorie générale des moteurs à champ tournant ; l'induit est entraîné par la rotation du flux, résultant de la compositioq du flux alternatif de l'inducteur et du flux engendré par l'induit luimême. M.Brown, puis plusieurs autres électriciens, ont construit des appareils de ce genre qui ont rendu des services dans des distributions à courant alternatif ordinaire, comme c'est le caSj à Paris, pour les secteurs des Champs-Elysées et de la Rive Gauche.

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Mais CCS moteurs ont des inconvénients : la matière y est mal utilisée ; ils seront, par conséquent, assez lourds ; d*autre part, ils ne peuvent démarrer seuls et il faut, pour les mettre en marche, employer des procédés plus ou moins compliqués, brancher, par exemple, sur l'inducteur des enroulements auxiliaires.