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époque (1890j et sans doute à Tinsu Tua de Taulre, Galileo Ferraris et M. Maurice Leblanc ont énoncé à ce sujet. Ce théorème, exactement analogue au théorème d'optique

relatif à la polarisation rotatoire 4^ d'un rayon lumineux, est le suivant

(Voir aussi tome I, § 95\

Tout flux alternatif sinusoïda/ fixe peut être considéré comme étant r équivalent de deux flux tournants ayant des vitesses angulaires égales et de sens inverses^ correspondant à \ l la fréquence du flux alternatif et

; ayant leur amplitude égale au demimaximum du flux fixe considéré, ^^"-,^ ^^^"^ Cette propriété n'est autre chose

Fui. 156. que l'expression d'une propriété

géométrique ou algébrique. En effet, si 9, et 9.^ [fig, 156) sont deux vecteurs égaux, tournant en sens contraires avec une vitesse angulaire

à un instant quelconque, leur résultante coïncide toujours avec la bissectrice de l'angle qu'ils forment. Celte résultante est un vecteur alternatif <l>, maximum et égal à 9, + 90 = 2ç lorsque les deux vecteurs tournants se superposent, et nul lorsque les deux vecteurs tournants sont en opposition de phase.

La période du vecteur allernalif est évidemment T = y

Donc, le tlux alternatif de l'induit d'un alternateur simple ^peut ôtre considéré comme décomposé en deux flux 9^, 90 tournant en sens contraire avec une vitesse angulaire oi égale à celle de rinducteur. Il s'ensuit que le flux 91 se déplace dans l'espace en même temps que l'inducteur et que leur vitesse relative reste nulle, tandis que le flux 9.,, se déplaçant en sens contraire, a, par rapport à Tinducleur, une vitesse relative égale à 2a).

ALTERNATEURS 2^3

Si les pôles de Tinducteur sont munis de circuits amortisseurs, le (lux jpj n'induit aucune force électromotrice dans ces circuits et le flux n'est nullement influencé par leur présence. Au contraire, le second flux ^^ se déplaçant, par rapport aux circuits amortisseurs, avec une vitesse angulaire double de celle qui correspond au synchronisme, induit dans ces circuits des courants intenses ayant une fréquence égale à deux fois la fréquence des courants produits dans Tinduit. Pour être effi* caces, ces circuits amortisseurs doivent a voir une très faible résistance et être fermés sur eux-mêmes; dans ces conditions, le flux produit par les courants intenses qui y sont induits reste pratiquement égal et de sens contraire au flux inducteur (action analogue au fonctionnement d'un alternateur fermé en court circuit), de manière à n'exercer aucune action en ce qui concerne ses effets de réaction sur le champ principal. En réalité, la partie du flux due à l'induit et correspondant à 90 reste sensiblement annulée, et c'est pourquoi l'augmentation des ampères-tours inducteurs doit, non pas annuler le flux total de réaction*, mais seulementla moitié de ce flux, soitç,, indépendamment des fuites magn^Hiques. En résumé, l'action des circuits amortisseurs dans les alternateurs simples consiste à réduire dans une large proportion la réaction d'induit, rendant ainsi plus faible la chute de^ tension et diminuant le ronflement caractéristique de ces machines.

124. Alternateurs à excitation compound. — Les établissements américains construisent fréquemment des alternateurs à excitation compound, suivant en cela les mêmes principes que ceux que l'on applique dans les dynamos à courant continu pourvues d'un double enroulement inducteur. A cet effet, sur l'inducteur de la dynamo excitatrice, on dispose un second enroulement parcouru par un courant redressé d'intensité proportionnelle à celui que fournit l'induit de l'alternateur. Ce courant auxiliaire est fourni par le secondaire d'un transformateur dont le primaire est mis en série sur le circuit principal. En donnant des proportions convenables à ce

24i LA TECHNIQUE DES COURANTS ALTERNATIFS

transformateur, on peut obtenir que Tintensité du courant dans le secondaire soit proportionnelle à celle du courant dans le primaire. Ce courant est redressé par un collecteur monté sur Tarbre de raltcrnateur; mais, quoique Ton ait cherché à réduire la production des étincelles par une construction spéciale de ce collecteur, son fonctionnement laisse toujours à désirer, parce que le champ produit par l'inducteur de Texcitatrice reste pulsatoire.

Les constructeurs européens se préoccupent, beaucoup plus que les Américains, de la chute de tension et la réduisent à quelques pour cent par une construction plus rationnelle des alternateurs en suivant les indications données dans la première partie du présent chapitre. Mais les avantages que procurent l'excitation compouud et Texcitation hypcrcompound, pour des alternateurs destinés à alimenter des circuits où la charge est non seulement fortement inductive, mais encore très variable, sont trop évidents pour que la solution du problème par un moyen simple et pratique ne soit pas Tobjet de recherches de la part des constructeurs. Déjfi quelques bonnes solutions ont été obtenues; elles sont fondées sur la construction d'une excitatrice spéciale.

125. M. Maurice Leblanc, qui s est beaucoup occupé de ce problème, a présenté, à l'Kxposition universelle de Paris, en 1900, une solution élégante et originale fondée sur le principe suivant :

Dans une dynamo h courant continu, l'inducteur est fixe ainsi que les balais, tandis que Tinduit est mobile. On peut inverser cette disposition, c'est-à-dire n^udreTinduit fixe et faire tourner Tinducteur et les balais. Dans ces dernières conditions, on peut obtenir un champ tournant avec les courants mêmes de Talternatcur, si ce dernier est triphasé; en combinant convenablement deux enroulements, un en dérivation sur la tension, Tautre en série avec Tintensité, on |)eut aussi augmenter Tintensité du courant d'excitation proportionnellement à l'intensité du courant fourni h la canalisation par l'alternateur.

ALTKKN ATPn'RS 24 îi

Théoriquement, le problème est ainsi résolu; mais, pratiquement, si aucune difficulté ne s'oppose à la production d'un champ tournant variable, il s'en présente d'autres pour faire tourner les balais sur un collecteur iixe. Il est plus facile de réaliser le dispositif inverse et c'est h quoi est arrivé M. Leblanc, d'une façon très ingénieuse, en renversant les connexions de Tinduit sur le collecteur par rapport î\ un plan de symétrie. Dans ces conditions, si le champ se meut avec une vitesse anjifulaire double de celle de Tinduit, en considérant non seulement le mode de connexion spécial des bobines de l'induit avec le collecteur, mais aussi les vitesses relatives de l'inducteur et de l'induit, on trouve que, pour obtenir un courant continu avec cette excitatrice, il suffit que les balais restent fixes*.

Ce mode d'excitation n'a pas encore été l'objet d'applications pratiques, mais il n'en est pas moins une tentative très ingénieuse de la solution du problème important du compoundage des alternateurs, problème d'autant plus difficile à résoudre qu'il n'y a pas seulement à tenir compte des variations de l'intensité, mais aussi du décalage de phase. Comme il y a deux variables indépendantes, il n'est pas facile de trouver une solution satisfaisante facile h appliquer pratiquement.

M. Boucherot a trouvé \ine autre solution ingénieuse du môme problème, toujours en ayant recours à une excitatrice indépendante. Le champ produit par l'inducteur de cette excitatrice est encore un champ tournant dû aux courants alternatifs de la génératrice passant préalablement dans un autotransformateur spécial. L'induit de cette excitatrice a extérieurement l'aspect d'un induit de dynamo à courant continu et n'en diffère que par ce fait qu'au lieu d'un enroulement ordinaire également réparti, il en possède deux dans chacun desquels le nombre de spires des bobines élémentaires, réparties autour du noyau, varie suivant une fonction sinusoïdale de l'angle de position de ces bobines sur le noyau en forme d'anneau. Pour