Démarrage des moteurs à champ tournant. — On a

vu déjà que le rotor, dans ses conditions normales de fonctionnement, ne développe, lors du démarrage, qu'un couple moteur assez faible à cause d'un décalage de phase assez important; Ion a indiqué également comment on peut éviter cet inconvénient en intercalant des résistances dans le circuit du rotor au moment du démarrage, résistances que Ton supprime ensuite graduellement.

Mais l'insertion de résistances exige une certaine manœuvre et, dans beaucoi\p de cas, lorsque le fonctionnement du moteur est intermittent, cette manœuvre peut ôtrc incommode et onéreuse. En outre, elle entraine une certaine complication, puisqu'il faut munir le rotor de bagues de contact et de balais. Il serait préférable évidemment de n'être pas obligé d'avoir recours à ces procédés et ce résultat peut être obtenu de diverses manières.

Le plus simple de ces moyens consiste à rendre les enroulements du rotor un peu résistants, en les fermant en court circuit à travers une résistance de nickeline ou en employant des connexions en nickeline pour établir les liaisons de conducteur à conducteur. Dans ces conditions, lors du démarrage, le couple moteur prend une valeur notablement plus élevée, mais reste en dessous du maximum que l'on pourrait atteindre ; il s'ensuit que le rendement diminue légèrement, les perles par effet Joule étant plus fortes et la différence de vitesse entre le

fonctionnement à vide et le fonctionnement à pleine charge devenant plus considérable (Voir § 110). Malgré cela, ce procédé est largement utilisé dans le cas où les moteurs doivent ôtr^ mis en marche k distance et oîi l'on peut tolérer une brusque variation de l'intensité dans le réseau d'alimentation au moment où Ton procède au démarrage.

En exagérant beaucoup la valeur des résistances, on peut atteindre le cas limite pour lequel le couple moteur est maximum lors du démarrage, procédé que Ton utilise pour les moteurs actionnant des élévateurs, des grues, etc., appareils pour lesquels le couple résistant est toujours maximum au début du mouvement.

Dans tous les autres cas, qui sont du reste ceux qui se

rencontrent le plus fréquem- ^^'Ç^i^^^^^^i^ ment dans la pratique, on peut

procéder d'une manière différente.

La maison Krizik de Prague emploie le procédé Fischer-Hiunen, qui consiste à mettre d'une façon permanente deux résis-

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^ tances en dérivation sur chacun

^^** ^^' des circuits du rotor ; Tune de

ces résistances est très grande et est dépourvue de self-induction, tandis que l'autre est très faible et possède une grande self-induction [fig. 199).

Au démarrage, la fréquence des courants dans le rotor est la même que celle des courants qui alimentent le stator, parce que le moteur se comporte comme un transformateur dont le circuit secondaire serait fermé. A ce moment, l'impédance que présente la résistance inductive est très grande et agit comme le ferait une grande résistance ohmique, empochant les courants de prendre une intensité exagérée; l'ensemble des deux résistances R et r se comporte comme le feraient deux fortes résistances ohmiques groupées en parallèle. Le fort décalage de phase qui tend à se produire lors du démar-

MOTEURS ASYNCHRONES POJ.YPHASÉS 303

rage est partiellement empêché par la grande résistance R.

A mesure que la vitesse du rotor augmente, l'impédance de la bobine induclive diminue, parce que la fréquence des courants qui la parcourent baisse (§ 22), le glissement diminuant graduellement et la forte résistance* ohmique se trouvant en dérivation avec une résistance apparente dontla valeur décroît progressi vemen I .

Enfin, lorsque la vitesse de régime est atteinte, la résistance totale apparente du système est sensiblement égale à la résistance purement ohmique de la bobine inductive, parce que la fréquence des courants dans le rotor est proportionnelle au glissement et âevient très faible, environ 2 à 3 périodes par seconde. Dans ces conditions, la résistance totale apparente est très petite et ses effets sont presque négligeables.

Les résistances R et /•, occupant très peu de place, peuvent être disposées directement sur le rotor, puisqu'elles restent toujours dans le circuit et que Ton évite ainsi l'emploi de bagues de contact et de balais. Si on les installe en dehors du rotor, il faut nécessairement avoir recours à des balais et à des bagues de contact, mais il n'y a aucune manœuvre à faire et les moteurs peuvent facilement être mis en marche à distance.

Ce procédé entraîne, il est vrai, une légère augmentation du facteur de puissance et une petite augmentation du glissement, mais ces inconvénients sont suffisamment compensés par les avantages signalés.

La maison Siemens et Halske a supprimé les résistances de démarrage, mais ^'^^ ^^' son système nécessite la manœuvre d'un commutateur placé sur le rotor même.

Le rotor d'un moteur triphasé porte deux enroulements triphasés parfaitement distincts, l'un d'eux ayant un nombre de spires inférieur à celui de l'autre [fig, 200). Les deux enroulements sont montés en étoile et, lors du démarrage, ils sont réunis par le point neutre et les spires correspondantes

304 LA TEClINTOt'E DES COURANTS ALTERNATIFS

des deux enroulements sont, dans chaque phase, relices par leurs extrémités libres. Les forces électromolrices dans les circuits parallèles étant opposi^es, la force éleclromotricè n^sultante fait circuler un courant dont Tintensité est celle que Ion aurait obtenue par une simple augmentation de résistance du circuit. Le démarrage effectué, les connexions sont modifiées de manière que les forces électromotrices des deux enroulements parallèles s'ajoutent en mettant en court circuit les extrémités de chaque paire d^enroulements. Cette manœuvre peut être rendue automatique, à Taide d'un dispositif à force

KiG. 201.

centrifuge qui actionne le commutateur dès que la vitesse a atteint une certaine valeur.

Dans les moteurs Déri, à grand couple de démarrage, construits parla maison Ganz, le nombre des pôles de Tinducleur peut être modifié et Tinduit ou rotor est muni de résistances qui deviennent actives ou inactives suivant précisément le nombre de pôles de l'inducteur.

Le principe de ce type de moteur est le suivant : Soit une spire double A, B, C, D, E, F, G, H, mobile dans un champ magnétique NS [fig, 201). Si les résistances r, r n'existaient pas, il ne se produirait aucun courant dans la spire, parce que les forces électromolrices induites dans chacun des conducteurs qui la constituent se neutraliseraient mutuellement.

MOTEURS ASYNCHRONES POLYPHASÉS 305

Réciproquement, si la spire se trouve dans un champ tournant, par le fait qu'il ne se développe point de courants induits, il n'y a pas de couple moteur et l'induit ne se met pas en mouvement.

Mais, si les points A, E et P, Q sont reliés entre eux par une résistance, les forces électromotrices produites ne s'annufent plus, des courants circulent dans les conducteurs, le couple moteur est développé et le rotor commence à tourner. Comme les forces électromolrices induites ont une valeur très grande à cause du grand glissement au départ, on peut obtenir un couple moteur extrêmement énergique en employant des résistances convenables.

Lorsque le moteur a atteint une certaine vitesse, on modifie les connexions de l'inducteur à l'aide d*un commutateur, de façon à produire deux champs tournants au lieu d'un ; dans ces conditions les résistances r sont rendues inertes, parce que les deux spires, constituant la spire double considérée, se comportent de la même manière par rapport aux deux champs tournants, les points A et E étant au même potentiel ainsi que les points P et Q. La spire fonctionne alors comme une spire quelconque en court circuit d'un moteur à champ tournant.

Ce système de démarrage permet de supprimer les bagues de contact et les balais, mais il exige une manœuvre à faire sur l'inducteur, manœuvre que l'on peut rendre automatique avec un dispositif à force centrifuge qui actionne le commutateur lorsque la vitesse aagulaire a atteint une valeur presque égale à la valeur normale.

Un autre procédé pour obtenir un couple moteur énergique lors du démarrage est fondé sur la possibilité de compenser les importantes fuites magnétiques qui, au moment du démarrage, réduisent notablement Tintensité du champ utile pour la production du couple moteur. On compense ces fuites magnétiques par un nombre plus grand d'ampères-tours sur le stator et cela en groupant les trois circuits en triangle, tandis que, pour le fonctionnement normal, ces trois circuits

sont montés en étoile. Cela revient à augmenter dans le rapport de 1 à v/3 la tension du courant qui alimente le moteur. En réalité, avec le montage en triangle, chacun des circuits est alimenté sous une différence de potentiel de v'S K, si F est la valeur de la tension du circuit d'alimentation lorsque les circuits sont montés en étoile. Avec ce procédé, il est également indispensable d'effectuer une manœuvre, mais on peut la rendre automatique.

D'aulres procédés ont été imaginés pour faciliter le démarrage des moteurs polyphasés à champ tournant, mais il suffit ici d'avoir indiqué les principaux, qui ont, du reste, reçu la sanction de la pratique.

On voit qu'avec les divers dispositifs qui viennent d'être décrits, il est possible de rendre un moteur à champ tournant aussi pratique qu'un moteur à courant continu. On peut, en effet, obtenir au démarrage un couple moteur égal et même supérieur au couple normal et faire démarrer sûrement le moteur, môme avec sa pleine charge, sans qu'il soit nécessaire que le stator emprunte h la ligne d'alimentation des courants d'intensité exagérée. Toutefois, il y a certaines précautions particulières à prendre, lors du démarrage, pour les moteurs à champ tournant alimentés par un réseau d'éclairage.