Moteur synchrone à courants poljrphasés. — Le

fonctionnement d'un moteur synchrone à courants polyphasés, constitué comme un alternateur polyphasé ordinaire, est encore plus facile à comprendre si Ton tient compte de ce fait que, lorsque le circuit de Tinduit est parcouru par le courant, il donne naissance à un ou à plusieurs champs tournants.

Pour simplifier l'explication, on peut admettre qu'il ne se produit qu'un seul champ tournant et que l'organe mobile du tnoteur est l'inducteur.

Le champ magnétique tournant présente deux pôles diamétralement opposés sur la périphérie interne et chacun d'eux effectue un tour complet dans le temps correspondant à la période du courant.

Les deux pôles S et N de l'inducteur, disposés aux extrémités

l.Si fifig. 173) est la force électromagaétique qui agit sur les deux conducteurs de la spire pour lui imprimer un mouvement dans une certaine direction, deux actions agissent sur Tinduit pour lui imprimer son mouvement de rotalion ; chacun de ces efforts est égal h f . ô ^t la somme 2 . /* . - = f . D est appelée couple moteur.

d^unmême diamètre {fîg. 174), sont constamment attirés par les pôles du champ tournant et prennent également un mouvement de rotation. Il est facile de comprendre que ce moteur ne peut fonctionner d'une manière régulière qu'à la condition que rinducteur tourne à la même vitesse angulaire que le

champ magnétique, c'est-à-dire lorsque le synchronisme est établi. Dans le cas où le synchronisme n'existerait pas, l'inducteur serait soumis, à chaque tour, à des répulsions, sa vitesse en conséquence se ralentirait et, au bout de peu de temps, cette vitesse serait nulle.

La difficulté du démarrage existe également pour le moteur synchrone polyphasé, mais à un moindre degré que pour le moteur synchrone à courant alternatif simple, comme on le verra plus loin.

FiG. 174.

90. Excitation des moteurs synchrones. — Les moteurs synchrones à courants alternatifs simples ou polyphasés exigent pour leur fonctionnement, indépendamment du courant alternatif qui les alimente, un courant continu destiné à exciter Tinducteur et à produire un champ magnétique constant, ce qui présente une nouvelle difficulté ou, tout au moins, une complication.

L'excitation d'un moteur synchrone peut être obtenue de trois manières diflérenles :

1° Par l'emploi d'une excitatrice spéciale comme pour les alternateurs ; c'est la solution à adopter lorsque le moteur a une certaine puissance. L'emploi d'une excitatrice spéciale présente cet avantage qu'elle peut être aussi utilisée comme moteur pour le démarrage, en l'actionnant par une batterie d'accumulateurs ; on évite ainsi toute difficulté lors du démarrage du moteur synchrone auquel elle est reliée. Il suffit pour cela

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d'une batterie de faible puissance qui peut être, chargée pendant la marche à Taide d une dérivation du courant fourni par Texcitatrice ;

2* Les petits moteurs peuvent être excités par un courant redressé que Ton obtient directement du circuit d'alimentation par l'intermédiaire d'un collecteur, pourvu de ses balais, monté sur l'extrémité de l'arbre du moteur; on réalise ainsi une sorte de dispositif d'auto-excitation. Toutefois, malgré remploi d'un collecteur approprié qui atténue les ondulations du courant, on n'obtient jamais qu'un flux inducteur ondulé qui nuit fortement à la stabilité de marche du moteur. En outre, si la tension dans le circuit d'alimentation est assez élevée, il est indispensable d'abaiâser la tension du courant redressé si Ton veut éviter la production de fortes étincelles au collecteur;

3" Avec les moteurs synchrones polyphasés à inducteur fixe et à induit mobile, on peut obtenir une véritable autoexcitation à courant continu comme avec- un enroulement de dynamo à courant continu. On a indiqué, dans le paragraphe 54, comment on pouvait réaliser un alternateur triphasé avec une dynamo bipolaire à courant continu à circuit induit fermé, en établissant trois prises de courant également distantes. On a ainsi un enroulement d'induit couplé en triangle. Mais rien n'empêche que, sur l'extrémité de l'arbre opposée à celle sur laquelle' sont montées les trois bagues destinées à recueillir les courants triphasés, on place un collecteur ordinaire qui recueille le courant continu nécessaire pour l'excitation. En donnant des proportions convenables à ce collecteur, on peut aussi l'utiliser pour faire démarrer le moteur.

Ce dernier mode d'excitation est, comme le précédent, fondé sur le redressement du courant alternatif, mais il lui est préférable; il est utilisé en France parla Société Y Éclairage électrique et aux Etats-Unis par la Compagnie Fort-Wayne, Ce système d'excitation présente, toutefois, quelques inconvénients,, entre autres celui de ne pouvoir s'appliquer qu'à des moteurs à inducteur fixe, car, si l'inducteur était mobile et

Tinduit fixe, il serait nécessaire de faire tourner les balais sur le collecteur fixe. En outre, il est indispeosable que Tioduit ait un enroulement fermé qui ne convient pas pour les hautes tensions. Mais Tiriconvénient le plus sérieux consiste en ce fait que ce mode d'excitation ne peut assurer la stabilité de marche du moteur et cela pour des causes qu'il n'y a pas lieu d'examiner ici.

En résumé, pour les moteurs de faible puissance, Tautoexcitation peut convenir pour produire le champ inducteur, mais, dans les moteurs plus puissants, l'excitation séparée présente plus de sûreté au point de vue de la stabilité de marche et une plus grande facilité pour le réglage de l'intensité du champ inducteur.