t 2.126410 NAa
Excitation. — 1. Excitation en dérivation. — Les 12 bobines doivent ôtre couplées en série. La section du fil de l'enroulement inducteur se déduit de l'expression
(1 + 0,004. e,).^to. fa /^osàii)
dans laquelle
/d = Tî (An + 5) = 7t (36 + 5) ^ 130 cm ; U = 550 volts ; e» = 50<» ; ^to = 98 340 A-t ; ce qui donne
Prenons alors un fil de 2,6/3,2 mm de diamètre (nu et guipé) ;
on aura
$i = 5,31 mm*.
Soit d'ailleurs 1,5 a: mm^ la densité D^ de courant choisie; le courant d'excitation sera alors, en pleine charge,
td = 1,5 . 5,31 = 8,0 ampères,
et le nombre total de spires,
rfto 98340 ,^^
nd = -T— = — flTnr- = *2300,
CALCUL COMPLET D'UNE MACHINE A COURANT CONTINU 381 ce qui donne par bobine
— — — = 1 000 spires.
On aura donc
nd = 12 000,
puis, pour la résistance de Tenroulement en dérivation,
„ (14-0,004.em).nd./d 1,12.12000.130 ^„ , ^' = 57007^:; = 5700.5,31 ^^^^^'^^^
et
«d.max = -^ = -^ = 8,9 ampères.
— =: 1,68 a: mm*.
Posons alors
«d "■ 5,31 «d min = 0,9 . 8,0 = 7,2 ampères ;
la résistance de réglage à intercaler dans l'enroulement en dérivation sera
Td = -J^ Ra = -^ — 62 = 76 — 62 = 14 ohms.
ta min 7,2
Apres quelques tâtonnements on prendra
pour hauteur radiale réservée à l'enroulement : A^ = 18 cm et pour son épaisseur : b^ = 5,5 — .
La bobine comportera ainsi 18 couches de 56 spires.
2. Excitation en série. — La f. m. m. nécessaire au compoundage apour valeur ^.^St — ^u.= i26il0 — 98 340 = 28 070 A-t, ce qui donne par bobine
Les bobines seront montées en 4 groupes couplés en quantité, de telle sorte que chacun d'eux ne porte que 1/4 du courant de pleine charge. On aura alors pour les spires de l'enroulement de compoundage et par pôle
Pour plus de sûreté cependant on prendra 12 spires par pôle, en S8 réservant ainsi la faculté de régler ultérieurement l'exactitude du compoundage par un shunt approprié.
Le nombre total des spires L^ en série sera donc ainsi n,= 12.12 = 144.
Soit alors Z). = 1 ,6 a : mm* la densité de courant ad* mise ; on aura pour la section du conducteur correspondant
= 142 mm*.
On prendra du cuivre méplat de 3 . 48 mm ; d'où
Dr-
8» = 144 mm*
= 1,58 A :mm*.
Le cuivre étant roulé sur champ avec interposition de 0,5 mm de matière isolante entre deux spires superposées, on arrive aux dimensions ci-après pour l'espace occupé par l'enroulement de compoundage :
Hauteur ^s = 4,6 cm Épaisseur 6» = 4,8 — .
La figure 354* montre la disposition d'ensemble de l'enroulement inducteur.
La longueur moyenne de spire est alors
L'enroulement de compoun-
* La hauteur h% y est portée & 5,4 cm par suite d'une correction ultérieure (Voir p. 397).
dage comportant 4 circuits en quantité, les bobines sont par 3 en série et ont pour résistance
^ 0+0.004.e,).f...^ ,3,30.3, «• = T STÔiTi: = 4.5700.144 = «'•^^'^ "'»'"•
Pertes. — 1. Armature.
a) Pertes dans le fer.
Fréquence :
Constante hystérétique :
Pour fi = 0,0032 on a, par suite,
ffH
(Pour de très bonnes sortes de tôles on peut porter <Xh= 1,5 à 1). Le volume de fer du noyau a pour valeur (Voir fig. 332) :
Va = -^ • {dl — rff) . / . ft, = ^ . {23,142 49^642) . 3^3 . o,9 = 347 dm» ; et celui des dents :
V^=zZ (^''^^^) . Y ^ • ' • ^'« = ^^^ .0,1225 . 0,41 . 3,3 . 0,9 = 45,5 dm^; d'où : — perte hystérétique dans Tarmature :
P^n = J-^). (-^^Y\v^=2.^ |'ii^V'.347 = 4500watts, ^•" "\ 100 / ^ 1 000 7 • '^ 100 \ 1000 7 ^ '
et dans les dents :
P.11 = ^u . k, . (^ . (■~^) *' • V. = 2 . 1 . 0,1 . (20,4)».» . 45,5 = 1 1 oO watts.
Constante relative aux courants de Foucault (Tp = 15. Perle par courants de Foucault dans le noyau d'armature :
P^ = ^w. (t. -^.^^y, y. =15.(0,5.0,1.13,6)2.347 = 2 360 watU.
Perte par courants de Foucault dans les dents : P.p = crK.A-, (5. ;^.-^^y.V.= 15. 1.(0,5. 0,1. 20,4)2. 4D,5 = 700watts.
Total des pertes dans le fer :
P.H + P.H + PaF + P.F = 4500 + 1 150 + aSftO -I- 700 = 8710 watU.
b) Pertes dans le cuivre.
Longueur des barres :
/a = /j + 1,4 X + 5 cm = 36 + 1,4.6«,8 + 5 = 129 cm.
Résistance d'armature :
'*" (2»)* 5700. «a 6* 5700.49 ".uioi """i.
Chute de tension dans Tenroulenient d'armature :
la. Ba =» 924 . 0,0181 = 16,7 volts.
Puissance dissipée dans le cuivre d'armature :
P.C = Il H. = 924 . i6,7 = lo 400 watts. Surface de refroidissement de l'armature :
Sa = it.rf./i = 3,14.240.36 = 27 200 cm ^ Surface puissancique de refroidissement (Tome I, p. 590) :
P,c = 4^ . P.C = -^ . 15400 == 4300 watU,
ÉchaufFement
Puissance dissipée au collecteur (Tome I, p. 544) :
Pu = 2.ia(irg + irw[/a-i]).
Posons
/u = 1,3 et Ug = 1,0 pour des charbons demi-durs.
On a
I7w = 0,8. I7g = 0,8 (Voir Tome I, p. 408), Pu = 1848 (1 + 0,8.0,3) = 2 300 watts,
et la chute de tension aux balais
Pu 2300 ^ ^ „ ,, -^=-^j^ = 2,5 volts.
CALCUL GOMIMiET D*UNE MACHINE A COURANT CONTLNU 38b
Soit alors ^; = 0,14 kg/cm* leur pression, et ^ = 0,25 leur coefiicient de frottement.
La puissance dissipée par frottement est, dans ces conditions,
Pjk = 9,81 . Vk. Sb .p . J = »,8i . 7,6 . 360 .0.14 . 0,25 = 940 watts. Le collecteur a comme surface puissancique de refroidissement
''■'^)' = Ttrk ^* + "'* -"^^ = Ym + m (* + ''''^ = *'32'=™* = ^''^^
et il vient pour son écliauffenient :
