Prédétermination de la chute de tension

Comme on Ta déjà expliqué (tome 1, J^ 73), la chute de tension d*un alternateur est due non pas tant h sa résistance ohmique, dont TefTet est négligeable, mais surtout à Taction du flux produit par rinduit.qui est en partie de sens contraire à celui de l'inducteur, et aux fuites magnétiques dont la valeur dépend de l'intensité du courant d'excitation et de l'importance et de la nature de la charge (|ue supporte ralternateur.

Pour étudier cette question, on doit partir de celte supposition que les courbes de force électromotrice et d'intensité ont une allure sinusoïdale, ce qui, en réalité, n'est pas exact, ne serait-ce qu'à cause îles phénomènes de self-induction constamment variables. Mais Ton ne s'éloigne pas beaucoup de la réalité, parce que l'inlluence des harmoni(|nes d'ordre supérieur est considérablement réduite si le flux a une allure presque sinusoïdale ; on peut admettre que l'on se trouve dans ce cas toutes les fois que les courants parasites, qui se développent dans les pièces polaires ou mieux dans les circuits amortisseurs, tendent à s'opposer à la production de flux harmoniques.

Il faut donc admettre que Lî flux résultant à l'intérieur d'une spire varie comme les ordonnées d'une sinusoïde et qu'il peut être représenté à l'aide d'un vecteur alternatif ou par le vecteur tournant correspondant. Ce vecteur tournant est, à son tour, la somme des autres vecteurs composants Mlux inducteur, flux de l'induit, flux de dispersion) qui |)euvent tous être représentés de la môme manière.

105.11 est maintenant nécessaire de donner quelques explications justifiant l'emploi des vecteurs pour représenter ces flux.

Soit, par exemple, le champ polaire d'un alternateur simple à bobine courte. Le flux inducteur qui traverse une bobine varie sensiblement comme les ordonnées d'une sinusoïde par

suite du mouvement relatif des deux organes de la machine; par conséquent il est rationnel de représenter ce flux par un vecteur tournant.

La môme bobine est aussi traversée par le flux de Tinduit qui, dans un alternateur simple, est immobile par rapport à cette bobine; mais le courant que produit ce flux varie sinusoïdalement d'après Thypothèse émise ; par conséquent il est encore rationnel de représenter ce flux par un vecteur.

Mais ce flux d*induit, par suite des fuites magnétiques, ne se ferme pas entièrement par le circuit magnétique que suit le flux de l'inducteur. Ces fuites magnétiques peuvent être considérées comme étant proportionnelles k l'intensité du courant dans l'induit et on peut, par conséquent, admettre qu'elles donnent naissance à un champ alternatif, pouvant être aussi représenté par un vecteur, champ dout l'intensité est proportionnelle à l'intensité du courant induit et en concordance de phase avec lui.

Les fuites magnétiques propres à Tinducteur (dérivations du flux entre les extrémités polaires voisines, entre deux noyaux polaires voisins et entre Tinducteur et l'induit sur les côtés de ralternateur) doivent être d'abord mesurées, afin que le flux inducteur, dont la valeur intervient dans le calcul, soit bien le flux total produit, diminué des pertes dues aux fuites.

On se rend compte ainsi du parcours du flux produit par l'induit.

Si le décalage de phase est nul, c'est-à-dire si le courant est nul lorsque les bobines sont en regard des pôles, la réac-

Fio. 135.

tion d'induit est alors transversale et le flux de l'induit se ferme entièrement à travers les extrémités polaires {fig, 135, A).

ALTKRNATKIKS

Si, au contraire, le décalage est de 90"* (7 de période, ce qui

est le cas limite j , le flux de Tinduit traverse alors entièrement

l'inducteur et la réaction d'induit est directe {fig, 135, B).

Entre ces deux cas limites sont compris tous les cas intermédiaires que Ton constate dans la pratique et pour lesquels la réaction d'induit est ordinairement mixte {fig, 135, C).

Le second cas, celui de la réaction d'induit directe, est sans aucun doute celui qui produit la désaimantation la plus grande, et on constate qu'elle est presque complète lorsqu'on fait fonctionner l'alternateur en court circuit. En réalité, dans ces conditions, la force électromotrice résultante doit suffire pour vaincre la résistance de Tinduit, toujours très faible, et avoir par conséquent une valeur très petite. 11 s'ensuit également que le flux résultant dans la spire est réduit à un minimum.

106. Afin de mettre ce fait beaucoup mieux en évidence, il suffit de tracer le diagramme des llux [fig. 136).

Le flux de l'inducteur ^\\ est proportionnel aux ampères tours ^^.

11 en est de même pour le flux de l'induit. Mais la portion OA du flux inducteur traverse seule l'induit à cause des fuites magnétiques ; également la portion OB du flux de l'induit pénètre seule dans l'inducteur. Par suite *,. est le flux résultant proportionnel à un certain nombre d'ampères-tours résultants ^r- Les vecteurs '!»/ et <!»;' représentent respectivement les flux résultanis dans l'inducteur et dans l'induit.

Ce diagramme peut être simplifié parce que, dans la plupart des cas, le flux <les fuites 0^ est négligeable. De plus, les vcc-