REGLAGE DE LA VITESSE ANGULAIRE DES MOTEURS

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de les brancher sur un réseau à trois fils établi avec deux tensions distinctes. On peut alors faire fonctionner ces moteurs sous l'une de ces deux tensions ou sous leur somme, différence de potentiel entre les conducteurs extrêmes, ce qui donne trois degrés correspondants de vitesse. Pour obtenir une variation de vitesse aussi grande que possible, on établit souvent le réseau à trois fils avec deux tensions diflférentes Tune de Tautre. En pratique les tensions appliquées sont de 73 et de 130 volts entre le fil intermédiaire et Tun et l'autre des extrêmes (fig. 473), de sorte qu'on a 225 volts disponibles entre ces Fig. 475.

extrêmes. On peut ainsi, en faisant varier la Coup^^gc sur trois

* '^ fils avec tensions

tension, réaliser une variation de vitesse dans le différentes deux à

rapport de 3 : 1 avec intermédiaire. de^la^vitessf an^

gulaire des moteurs.

Les deux dernières méthodes décrites ne permettent le réglage que par de très grands sauts ; elles sont donc la plupart du temps tout à fait insuffisantes par elles-mêmes et ne peuvent être employées qu'en combinaison avec d'autres moyens auxiliaires (rhéostats, réglage d'excitation).

On ne peut obtenir une variation progressive de la tension qu'à l'aide d'une génératrice spéciale dont on fait varier la différence de potentiel par le réglage de son excitation. On dispose h cet effet sur le réseau de distribution un moteur qui entraîne la génératrice à tension variable et celle-ci alimente de courant le moteur à régler. Cette méthode qui a été indiquée par M. Ward-Leonard^ présente l'avantage d'une grande économie. Les appareils de réglage deviennent en outre très peu encombrants en même temps que simples et sûrs, n'étant parcourus que par de faibles courants dV'Xcitation.

Avec le réglage de la vitesse par variation de la tension générale du circuit, à chaque valeur de la tension correspond une vitesse déterminée qui se maintient sensiblement constante au moteur, pour

* Brevet américain n« 463802 (1891) : Brevet allemand n« 77266 (1894).

toutes les puissances développés, c'est-à-dire pour chaque couple résistant. Cette condition n'est guère modifiée que par la chute de tension dans Tarmature que tend cependant à contre-balancer la réaction d'induit (Tome I, p. ^03). Si le moteur est entraîné extérieurement, comme par une charge descendante, il fonctionne en génératrice (Voir tome I, p. 219) et restitue de l'énergie électrique au réseau. ïl se développe ici une intensité en rapport avec le couple moteur et la vitesse angulaire ne croît que jusqu'à ce que la tension induite soit devenue égale à la différence de potentiel aux barres augmentée de la chute de tension dans l'armature ; cette tension induite ne peut ainsi varier que dans la proportion de quelques centièmes.

On a indiqué comme troisième moyen de faire varier la f. é. m. induite dans le moteur l'introduction d'un second moteur. Si l'exploitation comporte deux moteurs, on peut les couphT en tension pour de faibles vitesses angulaires et en quantité pour des vitesses plus élevées.

Cette disposition s'applique tout particulièrement aux moteurs en série et doit «^tre traitée ici plus explicitement. Elle est peu employée avec les moteurs en dérivation parce qu'il est rare que deux moteurs de ce genre travaillent ainsi en commun sur le môme arbre. Une petite différence des champs des deux moteurs pouvant, avec ce couplage, produire une inégale répartition des courants entre moteurs et une surcharge de Tun d'eux (Voir p. 709), chacun des deux circuits d'excitation doit être muni d'un rhéostat indépendant spécial, et, autant que possible, chaque circuit d'induit, d'un ampèremètre, ces appareils permettant de reconnaître les irrégularités et d'y remédier.

S'il s'agit d'un fonctionnement avec un seul moteur, on peut effectuer le réglage de la vitesse à l'aide d'un moteur-régulateur spécial introduit en avant dans le circuit. L'énergie mécanique de ce moteur est utilisée dans une génératrice directement accouplée sur lui et qui, à son tour, travaille soit sur le réseau, soit sur le moteur principal lui-môme. Lorsque la génératrice travaille sur le réseau (schéma de couplage, fig. 476), l'excitation du moteur principal M et de la génératrice Gj reste constante et celle du moteur-

réglage: de la vitesse angulaire des moteurs

régulateur M, varie seule bOus l'action du rhéostat Rh. La vitesse de la machine double MjG^ est alors, abstraction faite de la chute de tension dans Tarmature, fixée par la tension du réseau, c'està-dire sensiblement constante. Cette vitesse tendant à baisser, G^ agit comme moteur et s'oppose à ce que la vitesse de l'ensemble varie davantage. La vitesse angulaire de Mj étant cons-

Fig. 476.

Moteur-régulateur avec génératrice, travaillant sur le réseau.

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Fig. 477.

Moteur-régulateur avec génératrice, travaillant sur le moteur principal.

tante, la f. é. m. qui y est induite ne dépend plus que de son excitation; or, ainsi qu'il résulte de l'expression (145), le quotient -^ doit alors être constant. On peut donc régler à volonté la tension au moteur M en faisant varier son excitation, et, par suite, comme la somme des tensions des deux moteurs M et M^ doit rester constamment égale à la tension du réseau, régler à volonté la tension du moteur M. A cette tension correspond à son tour, abstraction faite de la chute de tension dans l'armature, une vitesse angulaire parfaitement déterminée qui s'impose au moteur pour toutes les charges. Si la charge est négative, les deux moteurs (M et M,) travaillent en génératrices sur le réseau et M^ est ainsi entraîné par G^. Si G, est fermée non pas sur le réseau mais sur le moteur même (fig. 477), la tension de M^ et de G^ doit toujours être réglée simultanément. Du reste, comme on peut le voir aisément, les conditions de fixation de la vitesse de M, sont ici exactement les mômes que dans l'autre disposition.

K. AiiNou». — La machine dynamo à courant contina, t. II.

690 CHAPITRE TRENTK- DEUXIEME

II. Rêglaye de la vitesse angulaire par modification du flux, — Le flux ^ d'un moteur en dérivation figurant au dénominateur de l'expression fondamentale (145), sa variation agit sur la vitesse angulaire en sens contraire de celle de la f. é. m. induite. Par suite, alors que, avec les modes d'opérer exposés jusqu'ici, le réglage déterminait en général une réduction de vitesse, le procédé dont il s'agit ici augmente, au contraire, cette vitesse. Il a d'ailleurs le grand avantage d'influer très peu sur le rendement du moteur.

La variation du flux <^ d'un moteur en dérivation peut s'obtenir par modification de la réluctance du circuit magnétique, ou encore par décalage des balais.

La méthode la plus simple et, pour celte raison, presque exclusivement employée consiste à affaiblir le courant d'excitation au moyen d'un rhéostat inséré dans la dérivation. C'est celle couramment appliquée quand il s'agit de maintenir constante sous différentes charges la vitesse angulaire d'un de ces moteurs. La modification de la f. m. m. par couplage en série ou en parallèle des bobines inductrices, de manière à en faire varier les ampères-tours, n'est pas pratique, car le découplage des bobines présente, en raison de leur grande self-induction, des difficultés sérieuses. La simple modification du nombre des spires d'une bobine n'a, comme on sait, aucune influence sur le nombre des ampères-tours des moteurs en dérivation.

L'augmentation de vitesse angulaire qu'il est possible d'obtenir par affaiblissement du champ est limitée par la possibilité de réaliser une commutation sans étincelles. On se trouve notamment ici en présence de deux conditions défavorables à la commutation : d'une part, le champ de commutation est affaibli et, de l'autre, la durée de la commutation se trouve réduite par l'augmentation de la vitesse angulaire. Pour obtenir la plus grande plage possible de réglage, on cherche, par suite, avant tout à abaisser l'aimantation transversale due au courant d'armature. On a vu au tome I, pages 442 et suivantes, comment on peut y arriver par la construction des pôles ou à l'aide d'enroulements compensateurs.

La construction de pôles suggérée par l'Auteur (Tome I, pp. 447 et 448, iv^. 304 et 306) est ici bien indiquée ; en effet, elle réduit d'abord l'aimantation transversale et maintient ensuite encore