COMMUTATION DE LA MACHINE €N COURT CIRCUIT

superposition concordent bien avec celles relevées expérimentalement.

Il résulte de ces exemples (Voir aussi lîg. 431) que Ton obtient dans chaque cas, par superposition des courbes des potentiels à vide et en court circuit, une image de l'allure de la commutation

Vo,U°'''

fe

-jj

Vk

Mr

Kig. 448.

{/o Courbe des potentiels à vide, t/'b ou r/b — — — en charge, à 40 ou 80 ampères. l]\ ou r/k — — — en court circuit, à 40 ou 80 ampères. l}\ ou l]% Superposition de Vo et £Ak ou de XJo et t/k.

en charge. De là un moyen commode d'examen expérimental des conditions de commutation d'une machine sans qu'il soit nécessaire de la charger complètement. Il suffit de caler les balais de façon que la commutation à demi-charge s'effectue à densité de courant constante.

Ce calage des balais n'est cependant qu'imparfaitement déterminé par une étude à vide et en court circuit. La zone neutre géométrique est exactement connue. Il s'agit alors de rechercher comment se comporte la machine en court circuit lorsque le calage des balais y est établi.

Dans la figure 449 la partie de la courbe A comprise entre les becs des balais représente le champ (champ d'armature) dans

lequel s'effectue la commutation pour la machine en court circuit et pour ce calage. Si Ton maintient ce calage tout en chargeant la machine normalement excitée, la commutation se fera dans un champ représenté par la courbe C, qui s'écartera d'autant moins de la courbe A que celle du champ à vide L aura une forme plus

L Champ & vide.

Fig. 449.

A Champ d'armalurc.

C Champ de charge.

aplatie. Les f. é. m. additionnelles pour les marches en court circuit et à charge normale sont, par suite, avec ce calage, approximativement les mômes; il en résulte donc que, avec ce calage, les conditions de la commutation à charge normale et en court circuit sont approximativement les mômes. Elles correspondent aux conditions les plus défavorables dans lesquelles peut s'efiFectuer la commutation en fonctionnement normal. Une machine dont la commutation s'opérera sans étincelles, pour le débit normal, à ce calage et encourt circuit, fonctionnera à /orfiori sans étincelles k charge normale.

C'est ainsi, par exemple, que le D' Behn-Eschenburg, dans les Ateliers d'CErlikon, contrôle, au point de vue de la commutation les machines à courant continu, en vérifiant si elles fonctionnent bien sans étincelles, pendant six heures au moins, en débitant, en court circuit, le courant normal, les balais étant calés à la zone neutre géométrique*

TKNSION-LIMITE DKTINCELLES ET RESISTANCE R^ 631

Cette condition est presque toujours remplie avec des machines normales et de dimensions bien proportionnées, ayant une forme favorable d'épanouissements polaires et présentant une courbe de champ de commutation à allure plate. Si les conditions de commutation sont défavorables, comme, par exemple, pour de grandes vitesses linéaires, la recherche de ces résultats conduit à un coût d'établissement notablement plus élevé. Aussi doit-on toujours fixer comme base d'épreuve de machines analogues les limites de charge entre lesquelles, à calage de balais dans la zone neutre, il est possible d'obtenir un fonctionnement en deçà de l'apparition des étincelles.

Cependant, si les balais sont calés à la position convenable pour la demi-charge, il faut, dans tous les cas, que la commutation s'effectue en court circuit, sans étincelles, au moins pour la moitié de l'intensité à charge normale. On arrivera, dans chaque cas, à avoir unciidée des conditions de la commutation en charge d'après les critères fournis par les courbes de potentiel relevées sur les variations du champ entre les marches en court circuit et à vide.

109. Valeur de la tension-limite d'étincelles et de la résistance R^. — La production d'étincelles se manifeste pour une différence de potentiel déterminée entre balais et collecteur. Nous donnerons le nom de « limite d'étincelles » à la tension pour laquelle une production d'étincelles est juste encore perceptible entre les becs, d'entrée ou de sortie, des balais et le point du collecteur en regard. A la suite d'études sur la commutation on a trouvé pour cette limite

0,15 à 0,25 volt avec des balais de cuivre. A des tensions supérieures à 0,25 volt l'apparition d'étincelles est très sensible; entre 0,38 et 0,55 volt on observe des étincelles et des « crachements » accompagnés d'un échauffement très rapide du collecteur. La contexture des balais est déjà modifiée par les étincelles pour des tensions dépassant 0,3 à 0,32 volt.

La limite d'étincelles varie entre des extrêmes encore plus grands avec des balais de charbon. Pour les charbons de la Société « Le Carbone » on a trouvé ces limites entre

1,8 et 2,5 volts avec la qualité X

532 CHAIMTUE VINGT-HU!TIÈxME

et entre

2,4 et 2,6 vohs (la densité de courant atteignant 20 a 'cm*) avec la sorte «.

Entre 3,2 et 4,2 volts il ne se manifeste aucune modification essentielle dans la production des étincelles observées. On peut considérer cette valeur comme une moyenne jusqu'à une apparition sérieuse d'étincelles. — Les valeurs ci-dessus doivent être considérées comme des moyennes applicables à un collecteur lisse et non noirci.

En ce qui concerne la résistance R^ = "L ° , il résulte des recherches effectuées que, avec des frotteurs en charbon, on peut considérer D^^n Hw comme constant pour une seule et même sorte de charbon. Il n'en est pas de même avec les balais de cuivre, car ftw n'est pas inversement proportionnel à Z)««ff, mais varie, au contraire, avec cette quantité suivant une loi quelconque qu'il n^est pas possible de déterminer exactement, en raison de la petitesse des grandeurs à mesurer.

On remarque en outre que, pour des balais de cuivre, R^ dépend du sens du courant 2 /, et qu'alors fl^, pour un seul et même balai, est plus petit, la valeur de D^^t restant approximativement la même, lorsque le courant circule dans le sens balai-collecteur (Réceptrice, Voir p. G15). Ce phénomène se manifestait toujours. — Cette différence de résistance selon le sens du courant a été également constatée par le professeur Sengel lors de ses recherches sur les tensions-limites d'étincelles avec des balais de cuivre et de charbon et par M. Kahndans ses mesures relatives à la résistance de contact des balais de charbon (Voir tome I, p. 406-410 et 417).

On pourra, par suite, avec des balais de cuivre, considérer R^ comme constante, tant que l'on ne possédera pas de résultats absolument précis. On a trouvé, par des mesures de résistances au contact de balais en toile métallique et de collecteurs, que la résistance R^ pouvait, entre les densités de courant Z). = 5 à 35 amp/cm*, s'exprimer par la formule

H,::. .2:!^ + 0,004 ohm.