CHAPITRE V

§ 1. .^— Evolution des types de moteurs de traction

Avant d*examiner les types modernes de moteurs de tramway il est intéressant de jeter un coup d'œil sur ceux qui les ont p cédés et de rappeler les étapes successives par lesquelles on passé pour arriver à une construction vraiment rationnelle.

Au début, la plupart des constructeurs se préoccupaient seu ment d*appliquer à la traction les moteurs fixes existants, sans rendre compte des énormes à-coups mécaniques et électriqu qu*ils devaient supporter dans celte nouvelle application, ni de nécessité de les adapter à un truck séparé. La figure iiO, qui repr sente une des premières voitures de Reckenzaun à vis sans iî donne un exemple de ces locomoteurs improvisés avec un mote' d*atelier, dont on n^avait pas même supprimé le socle, cependa. inutile. Bien des constructeurs européens ont suivi les m(m' errements jusqu'à une date récente.

L*idée de suspendre les moteurs aux essieux paridt due y. C. lleni*y qui l'appliqua sur la ligne de Kansas City (Missouri en 1884.

Le premier essai de moteur spécial logé dans un truck a été \\ en 4886 sur la ligne expérimentale de Woonsocket par les cor pagnies Thomson-IIouston et Bentley-Knight; ce moteur donn 15 chevaux à 1 500 tours avec une réduction de i/9 (24 kilomètre l'heure). Depuis, tous les constructeurs américains ont adopté c trucks de ce genre ; mais leurs moteurs restaient, au début, f imparfaits : les vitesses s'accordaient mal avec le travail à foun aux diverses allures ; le rendement, calculé seulement en vue de

MOTEURS DE TBACTIÛX pleine (iirissance, était déplorable aux faible» ctinrges ; le cou]>lc da démirrage, ou jilutdt lo courant maximuin supporté par l'armature.

"Wlinsuffisanl; les élÎQcelles aux balais ùtaîetil abondantes; les "'gUics étaient exposés à la buue, à la poussière, à riiumidité, et *6s agents tic destruction en anienalcnl rajiiJomcnt l'usure. Ce

U3 LA TRACTION ELECTUIQCE

n'est que progressivement qu'on a éliminé ces dircrs inc<

nients ; les types modernes imaginés en Amérique ne datent'

(le 1892 et il a fallu encore ijien du temps pour répandn

mêmes perfectionnements dans les ateliers de construction a

péens.

Anciens types â grande vitesse. — L'usage du ter furgé jiour la coD»ti

Fig. 109. — Ancien

Vatgiiiinl».

r Sprague ù double réduction, tjpe df iVtt,

lies iDilucleurs a penil&nt longtemps fait une nécessité de l'emploi de nii bipolaires, avec double réducUau de vitesse ou vis sans lin. Ceux-ci g construits d'après les types les plus divers; on en a suriout employée principaux:

1* Le lype bipolaire horizonlal k deux bobines indactrices, Aitif

FIg. 110. — Prorai'Jve voiture de RerA.-:j/.jiiii.

moleura Grunnie type supérieur, et qui parait avoir été adopté d*ati6i Bentley et Knighi en 1880; le plus célèbre représentant de ce lype a moteur .S/Taf^iKT type F (11g. 108 et 106] de 1888 ; des moteurs analogues I ensuite construits par la C* Thornson-llouston, ijui avait acheté le* b Bentley-Knight, puis par la C Weslinghouse et par plusieurs autres. Un moteur Spraguc plus ancien, qui ligurail sur les voitures de ~

' Ce iDoleur de IKKQ i^xV. k «ini(d« réducCinn et à i^gulaiion »<rri«-pat«lUl«, «itioo* aoiqucUei on ii'vst retenu aujourd'hui qu'sprè) un long délour.

. 33, p. 21), se distinguait de celui-ci par la position des bobines inductrices placées perpendiculaire ffleot à Taxe de la Toie; ce même type a été employé poar les moteurs à m saos fln de Reckenzaun (fig.82, p. il3),d'OerUkon (fig.80€t 81), etc...

a* Le type à pôles consépents de Siemens et Halske, encore employé aujour- Uni, mais avec simple ré- AkUoo, sot les voitures à cfailiies de Budapest, Mulhooe, Bêle, etc., et imité ptrde nombreux constructeun. La figure 111 donne les éléments de construction du moteur de Budapest. Dafl, Field et Schlesinger ont adopté des dispositions plus ou moins Analogues dans leurs prenuères locomotives antérieures à Tannée 1889; la nïéme forme d'inducteurs ^retrouve encore sur les tramways du South Staffordshire et sur le chemin '^e fer élevé de Liverpool, oiais elle est tout à fait <iémodée.

Oq peut citer aussi,comme *y&nt eu un nombre assez 'Oporlant d'applications , 'es moteurs van Depoele, *TP€ des petits moteurs Siemens et Halske à induc- ^^ en forme de màchoi- ^s; les moteurs Short à ^ïineau plat imités des ma- <^^iDes Brush et Schuckert, *' ^ui ont été construits ^^ordavec deux puis avec ^^aire pôles; et en Europe

Kli'iation.

Plin.

Fig. 111. — Moteur Siemens et Halske de Budapest.

(.\ncieiines voilures.)

les motcursTliutyâpOles radiaux illg. tl^lqu'oa |>iru[ voir en! tures (le Clermonl-Ferrand et Je Dijon, les inomurs Averly, etc.

I.a Tonne d'induit eo anueatj plat, qui figure déjà dans ta le RafTard de 1883, quoique séduisante par ta possiliiiilù de donner à 1' un Oianiètre maximum, prcaitme un sérieux inconvéoicat prsliqii diRlcile d*empi^cher le Jeu jungitudinal de l'arbre dans les paliers et i conséquent admettre des entrefers exagérés pour éïilcr sùrcmenl mcnl 'le Tiriduit tontrc les inducteurs ; mi'me avec cette précaut

Flg. Il", — Uuteur Tliui-j à il.juble reJuKlion, rj(i,

placomcnl de l'iodult amène une dilTérence entre les atlmctions ms( sur seï deux Taceâ, ce qui exige l'emploi de paliers de buiêe. Aussi li i plat, et a fortiori celui i. induit disque, sonl-ila abandonnéa tcmcnt nujouril'liui.

De tous ces types anciens, le plus répandu do beaucoup a été le c'est-à-dire le moteur bipolaire borizontal, qu'on était arrivé à perfcot â construire avec une réelle solidllé. liais la forme de ton circuit ma ne permettait pa& de l'cnlourcr d'une enveloppe proicciriue en fer on sous peine de dérivutioiis exai^érées ; on était môme obligé, pour le s< par i'eitrêmilê opposée n In culasse, de réunir les deux pièces poU une plaque île broiuc le crochet d'attache i Ces moleun élaJcnt a pour diver«GS pubsaj type courant était de fi miO tour» par ml rendcnicul linal u« ( pas Gu p. luu. Ihcifl

UOTEUns DE TRACTION

EuiioD rie ileax pAte^t coo4é<{ueiiU, iuilucleun entourant complèlemeot la péripbi-rie de l'imluil. amialure munie irencuclics rermcc« dans lesquelles le» ktiioM induiles se trouvaient solidcmciit msinienuos, faible entre rer {1,S nui.). emploi de deux tialiiiâ seulement.

La liusse nnrmalc de l'arinalure n'était riue de tOO loiirs- la puissance

nuimt Alatt d« SS clicv. et le poids d'environ lOOU k);., engrenages non

«uoprù. Les tnicLs de la compa^fnle Wenstrom élaieul é<]<iipés, soit avec un,

Mil «vce deux moteurs; au d^tiut, on 1m a munis if'emltrayages Iiydranliques.

Dm diEGculIrt d'ordre purement (iuancier ctn piochèrent le succès industriel

nolesr WcDstmna; mais, siiôl connu, il fut irniii par les principaux

rineteuts de l'époque, lescoinpaKnirs Edi^Dn-SpraKiit, Thomson- Il ouston ,

V\$. lU. — M.wui li.liwu-ni.i-..t;u.'.

^ntingtiouse, Baiter, Wighiman, etc. Les moteurs des trois première» ont 'V un très grand nombre d'applications en IttSl et \9'i2, et préaenteut des ■Kpoiitions de principe assez intéressantes pour mériter une courte meution.

^Koleur Edûon-Sjirague de IH91 (fig. 111} était lélrapolaire, à pâles •iWquents, comme le moteur Weusirom ; ses bobines inductrices étaient "'bits ea trois galettes pour la régulation. L'armature était un anneau "ciilotti de O.tS m. de diamètre comportant 140 sections, réunies au collec- Hnrfiu des lils de maiUechort pour réduire les étincelles ; le collecteur de 'iS m, de diamètre était muni de 4 balais en cbarbon calés a 90*.

''Ondes cAtcs du rectangle inducteur, celui qui porte le palier d'essieu, ^'npporié; l'armature se retirait eu déboulounant un des paliers.

^ moteur était construit pour les puissances de 15, 21}, 25 et 3Q cbev. (priu- "twlement li et 23).

^ «ntevr Tliotiuon-Uoutton S. H. G., l^fie 1831 ifig. 138, p. i"i) était du Vit bipolaire avec pèles à peine saillants et bobines inductrices rorlemenl r^'éea, enveloppant presque complètement l'armature. Celle-ci était du ^ Gramme, à anneau lisse ordinaire, avec deux balais eu charbon calés fUctiDX ÉucrnigoE. 10

'yméiriiMs nriiculve* k chamitres sur le b&U rcctangolain qd pori

fialiers d'arbre et d'e^âieu. j

Lei dispoïilioni Je ces moteurs', r|ui «n fonllrois typei bka ■f(^<»'!l|

^. ...]» loin les inoleur* ciitnusi* é'iBiichct qoc l'oi

tttailniit «ijouni hat, ce i{ui rend inutile ir«a r.iler tl*aulm.

Pmnlanaioteitrf tantrédDCtton. — Eiipr/'^Kiicc du sui-ci-sileWiinslrom, or p«« bieutùt il'un excè* h l'aulre l't

•0 Toulm réaliser lies niotenn à ^^

vittft plus leul« enonï, pouvant i«coiipkr dircclena 1*111 à l'csMeu toame ceax îles lueuiuolivL-i, •lécri- Im (ihu loin, du Ciljr and South Undua Itailnxjr inauguré en I8»0.

EnlKWcltaa) tnns le» grands coDs- InicWun américains Iirovoi^rout des '•(ipurila de ce genre, l'armi ceux qui turent récllemeDt l'ubjut d'aiipll- «lioM pratiques, il eunvienl de (ilMcru» deSborLeld'Eitkemej'er, ïnusedes èlèiueuta nuureaux de pnpbifu'ils ont appurlM.

tcimmicr mnltur < yeaWcM * .SAorI IStil) (Il)(. tlU cl 117) était k anneau pULiuirant la pratique de et conslruclcar ; il exigeait des roues de V,W ta.,

Ix Juiiiisii que 0,60 de rendemenl el u« pesait [las moins de 3-2U0 kg. pour

[ B chcvwii.

UiKond tjrpe <flg. tiB) ne pesait plus ijiic 13.^0 kg.

l^incoDrénirnls decclte Torme d'induit ontllnaleincnt amené cet inventeur

^ *ï'«ioiiccr cl son dernier modèle |11g. 119). pr£sonté en 1892 au Congrès des

j innvtyt américams, était un moteur lieiapolaire à pôles radiaux et induit en ™'>bi)iir,Qe<,edislixiguaii( des types à simple réduction qui vienncnl dVlre cilés lut fit lo uonibre de jràlus plus grand el les dimensions plus considérables. •^Utici ïiaifut ; longueur 1,02 m., largeur 0,95 m,, hauteur 0,66 m. L'ar- "i^tBn, it D,S2 m. de diamètre, élait h. noyau deuLé avec 92 sections de

16 tours chacune bobinées en si^ric ; chaque spire ctail formée de trois n de cuivre superposés cl placés de champ dans les rainures, et le colli élait à 184 barres, avec 2 balais diamétraJement opposés. Ce moi«ur d< une puissance de 20 chcv. à la vitesse de tZO tours par minute et ri< un rendement maximum de 0,15; son poids était d'environ 1200 kg. La disposition donnée aux inducteurs à G pôles, dont 3 conséquents et nis d'enroulements, mérite d'clre appréciée comme une idée heureO! digne d'être retenue pour les locomotives électriques de chemins de fera vilesse ; la forme triangulaire qui en résulte pour la carcasse permet en de lui donner d'assez grandes dimensions sans cire obligé d'augmenter des roues et se prèle bien au démontage.

FiK. lli'. — Troisiùmc tjpe Short.

Celui-ci, qui constitue une des particularités ingénieuses du moteur s'opère de la manière suivante. La carcasse des inducteurs est djvisie e parties assemblées par des boulons, celle du bas coulée en uno seule piie présentant aucune ouverture jusqu'à l'axe; d suDIt de dévijserlesbutiloiu; pouvoir descendre la partie inrérieurc dans une fosse et visiter riotérien moteur ; eu outre, si on dOvisse les boulons qui maintiennent les falia l'arbre creux, celui-ci, avec l'armature qu'il porte, vient reposer cur Vtt tandis que la demi-carcasse supérieure reste lixée au iruck ; on soulève ca dernier pour dégager l'essieu des plaques de garde, et on n'a plus qn'L ronlersur la voie les deux niuesquilesupporteuljusqu'fi l'atelier deiépan pour substituer ii cet ensemble un nouvel équipage muni d'une bon étal.

Cette disposition, ainsi que l'arbre creux de M. IlalTard, ont été

duu II loeomotÏTe du Baltimore and Ohio R&ilroad dont on trouvera la descripUoii détaillée daoH le chapitre des locomotiTes.

htmoleur Eiekemfyer rfelB9i (Hg. ISO] présentait de son côté des dispositions «rigiulcs, dont plusieurs ont été reproduites par de nombreux coastnictnnctqai méritent de fixer l'atleation. C'était tout d'abord la forme du <;iUiiieiiidacteDrbipolairefonnant enveloppe autour de l'iDduil et excité par DM Kole bobine ; celle-ci embrassait l'armature et était formée de deux moiiia KcoDrbées sur les petits côtés pour laisser une place libre & l'arbre. Cette diq»sition assure le passage du flux total à travers l'induil, ce qui rend les hitn magnétiques &ans inconvénient et permet, avec une excitation peu con-

'"lerable, de saturer le fer induit. La cuirasse ûlait formûe c!e trois parties A,B,C, " les parties centrales étaient en deux pièces, portant dans leur prolongement "^wltegà graisse des deux essieux ; la suspension était conslituéc par des reswrisàboudins; tous les organes étaient accessibles et facilement démontables. ^K second lieu, l'induit Eickcmeyer était bobine en tambour sans recouvre- '"foi des lils sur les bases, suivant le système bien connu Edison-Eickemeyer Iil9uj, qui consiste dans l'emploi de bobines préparées à l'avance sur une lonne ; ces bobines, toutes interchangeables, sont mises en place sur le noyau *'^nnUure suivant un ordre convenable, séparées par des cales, puis main- ."OMpar des frelles solides. Grâce à leur forme spéciale, leurs pe lils côtés "^Deat se juxtaposer sur les bases du tambour sans se recouvrir. Dans les Pfeoières applications, le noyau d'induit était lisse, mais dans ses derniers ma- ^'^ Eickemeyer avait adopté un noyau denté.

Son type normal, pesant 1 800 kg., adapté à des roues de 0,GS m., donnait, à * 'liesse de 160 tours par minute, une puissance de 33 chev. ; le rendement

150 LA lUACTKlN ELECTniUfE

ilcpftssait 70 p. 100 pour les tîI esses compriBes enlre 130 et tSOlonn et alicignait 80 p. 100 4330 tours.

Le moteur « gearless > de In compagnie Westingliouse, monté a différait peu du prcciïdeut comme mode de uonslruution ' et il ne pr asseï d'intérêt pour que nous le décrivions ici. Vmi Depoele, le do kiosoD, M. Oouneau en France, etc...,onI breveté aussi vers la nu! des types de moteurs • gearloss », qui n'ont été l'objet d'ancuDC industrielle ■. La compagnie Thomson'llousloa B projeté elle-même Il action diruclc (Bassell, IS93)3einblable à son moteur W, ?. décri mais mimlé sur arbre creux.

C'est .'i pfii pn'-s il h mcme époiiiic qu'ont Été conslrulta p

'i de la conipiigiiio Tboinsba-

■mi).

iesmoLeuraà commande directe du métropolitain de L(vorpou],]donl lionne plus haut les dispositions générales \llg. 107, p. 137) ;c«S note en service, sont du type bipolaire h pùles conséqucnls, induct«un Ter h clicval et induit eu tambour bobine d'après la méthode E Ils développent d'uur (nma prolungéo &U chevaux û la vitesse éi l'heure et peuvent produire sous 100 ampères un ciïurl de 7SS kg 'le roues de 0,84 m. Comme ou le verra plu* loin, leur randem 8S p. lUU. ce qui est un résultat lré»satiHraiMul; mais leur poids a'( ri«ur à 3 tonnes, tandis qu'un moteur k simple réduction de r sance n'en pèserait que 1,0 à 2.

Nous ne reviendrons pas ici sur les critiques que nous avons tùn haut ;p. 13H) contre ce» moteurs k attaque directe et sur la data leurs cas d'emploi rationnel.

' Voir I» Slretl RaUvai/ Journal. ISill. ■ Voir la Lumittt Electrique, 18HI. S' 186-1. 1" Tolumc. p. la n[ \m.

Fis- lï-- — Moicur M'. V. loutciii.

Wtii cî-dusus, OR pr^servaîl los moteurs contre la pous-'iêrc et l'hiimidil^ 1^ une enveloppe aa ià\e lixée après coup autour <lo l'appareil à l'aide de '""ilooï.mais cette enveloppe Q'élaiijamai.t bieD élanclie et ses boulons si^ ^***rt«iînl fréquemmeot par l'effet des irépidationa. Peu b peu, grâce ù '«mplui lie l'acier doux, ou l'a remplacée par de» exlt^nsiuii.'i de lit carcasse 'Is-tu^ine, fcrmûes cl'aliurd îiicumplêlumcnl , puis enliu nbsuluinent con- '""Ki. Le premier type ain^i • cuirassù " a étc établi par la cumpagnic 'noDwon-Ho liston en 189! soua le nom de moteur Wiili-i'Prvof ou \V. P. ^ numbrcuses applications qu'il a reçues en Amérique ci son emplni A 'hcore KtucUc sur plusieurs lignes européennes, notamment celle de Bor- "**i«-Bûu»cai, en appellent une description sommaire.

^ noitiu- \V. P. laai. (lig. lâl et lïll dériva du moteur S. B. G., et «l

^■Dmelui bipolaire; mais, dans lu but de simpliller l'onlrcliou, on a réduit

^tfOnltment inducteur ji une seule bobine, placée â la partie supérieure, et le

9f»t iaférieur est à peine marqué. Bien qu'il se produise d'importantes fuites

^SViliijuea autour de l'armature, elles n'empêchent pas le bon fonctionne-

^^''iMïoulcvoDt l'armature assez pour soulager presque utilement les paliers.

'Oduil, qui occupe toute la hauteur du moteur, est constitué par un anneau

"«niépacinotli d'environ 0,30 m. de diamûlre, en lùlu reuillelée, ayant pour

^'ctioD diamétrale environ 7,3 x 7, S cm. Les sections, au nombre de 6i, sont

^"■posées de li spires logées dans des dentures en queues d'hironde où

'^"^ue wcliim est maintenue par •Xn coin:* en bois,

152 LA TRACTIOxN ÉLECTRIQUE

Les deux balais, calés suivant le diamètre horizontal, sont placés dans w porte-balais flxé au bâti et qu'on peut détacher et enlever à volonté pour vis! ter les balais en donnant simplement un quart de tour au manche dont il es muni.

La carcasse qui forme le système inducteur enveloppe le moteur d*ane mi nière complètement étanche, sauf près de Tarbre où il existe des ouvertare ovales, qui, du reste, peuvent être fermées également lorsqu'on le juge nécei saire ; elle consiste en deux coquilles se joignant suivant un plan horizontal hauteur de Tessieu et de Taxe. La partie supérieure est articulée à Taide d charnières, qui permettent de Touvrir pour visiter Tintérieur et remplacer a besoin la bobine inductrice. La partie inférieure porte les paliers d'essieu e les paliers <l'arbre ; elle forme chasse-pierres.

Pour démonter le moteur, il suffit d'enlever les quatre boulons qui retien nent la partie supérieure pour pouvoir soulever celle-ci à travers la trappe di la voiture, ce qui permet de changer la bobine; ou bien Ton peut laisser bas culer dans la fosse la coquille inférieure, et enlever l'armature en dévissant le chapeaux des paliers.

Ces moteurs étaient construits en deux puissances : 45 et 25 chev.

Pour les voies de largeur inférieure à la voie normale et les voitures d faible capacité, la même compagnie avait créé un modèle du même type qu* le précédent, donnant un effort de traction de 250 livres = 113 kg. à la jant de roues de 20 pouces (0,50 m.). Ce moteur marchait aux tensions de 200 250 volts. Son faible poids, 300 kg., et sa longueur très réduite, 0,38 m. permettaient de l'employer sur des voies très étroites, descendant jusqu' 0,45 m.

Ces moteurs cuirassés furent imités aussitôt par les autres com pagnies en Amérique et en Europe ; bientôt, on les perfectionoa ei supprimant toute ouverture sur les côtés, sauf pour les moteur très puissants, et, malgré réchauffement plus grand des organe qui en résulte, cette disposition a reçu aujourd'hui la sanction d la pratique. Depuis 1892, il n'a plus été apporté aux moteurs qu* des perfectionnements de détails, qui trouveront leur place dans l paragraphe qui suit.

§ 2. — Dispositions des moteurs modernes

Pour bien comprendre les principes qui gouvernent aujourd'hi la construction des moteurs de traction, le mieux est de passer € revue les sujétions d'ordre soit mécanique, soit électrique, aur

quelles ces moteurs sont soumis du fait de leur position par rapport à la Toiture et du service qulls ont à faire.

Cimditions à remplir au point de vue mécanique. — Bien qu*elles soient belles à concevoir, ces conditions méritent un examen sérieux à cause de leur importance.

1^ Construction compacte. — Le moteur de traction ordinaire doit être assez ramassé pour trouver place dans le truck entre la caisse de la voiture et la voie ; pour éviter qu'il vienne heurter les obstacles placés sur celle-ci, tels que pierres ou objets quelconques, il est bon de laisser au-dessus de la voie un espace libre de 8 à 10 cm. On est obligé d^augmenter ce jeu dans les lignes à distribution superficielle pour laisser place aux frotteurs; les moteurs des voitures du tramway de Paris à Romaiuville sont ainsi à 0,15 m. au-dessus du niveau des rails. On peut du reste munir la carcasse du moteur d'un chasse-pierres, comme on Ta bit dans certains types américains.

Les dimensions du moteur sont limitées en hauteur par le diamètre des roues, discuté plus haut, en longueur par Técartement des essieux, qui ne dépasse pas en général 1,80 à 2 m., et €nGn en largeur par Técartement des rails. On doit donc employer des types différents suivant la dimension de la voie ; par exemple '® moteur G.E. 800, dit « de 25 chevaux », qui est le plus couramment employé par la General Electric Co., ne s'applique pas aux ^'O'es de 1 m. et au-dessous, tandis que le moteur G.E. 54, qui ^'T'espond à la même puissance, peut être employé aisément sur ^^5 voies.

^ voie de 1,00 m. est très peu favorable à ce point de vue

P^Ur un métropolitain, car elle ne permet pas de réaliser des

^^naotives puissantes comme celles qu'on peut inscrire sur une

^^^ normale. Elle devrait être réservée aux tramways et aux che-

^^s de fer secondaires ; pour ceux-ci on a pu descendre jusqu'à

»^8o m. (réseau de la Haute-Silésie).

^-•orsqu'on emploie deux moteurs par truck, leur forme extérieure

^ ^t être cylindrique ou rectangulaire ; si Ton se contente, au con-

^^^) d'un seul aussi puissant que les deux précédents réunis.

on est conduit soit à lui donner une forme très aplatie (types mens, Eickemeyer, etc.), soit à disposer Farbre du moteur par lement à la voie (type Sperry).

Enfin lorsqu*on veut multiplier beaucoup le nombre des motc par exemple sur les locomotives puissantes, on est conduit à faire très étroits et très hauts.

2** Préservation des organes. — La situation des moteurs expose à la poussière, à la pluie, à la boue et à la neige ; n'étaient pas protégés convenablement, non seulement la pouss encrasserait tous les organes et les engrenages dont elle am rait rapidement Tusure, mais encore il serait à craindre que éclats de bois ou de pierre, ou des pièces de fer attirées par inducteurs, vinssent se loger entre les pièces polaires et Tar ture. Les effets de Thumidilé sont plus graves encore au poin vue de la conservation des isolants ; en hiver, les bobines d'in< leurs mouillées par le contact de la neige seraient rapiden brûlées et mises hors de service.

Pour tous ces motifs, il est fort utile d'entourer les moli d'une enveloppe protectrice qui les mette à Tabri de la pouss. et des intempéries, et d'enfermer les engrenages dans une boil huile étanche, comme nous Tavons indiqué plus haut.

Il faut en outre ( pêcher Thuile des liers de pénétrer le V de Tarbre dans Tii rieur du moteur, où < peut amener des coi circuits, notamment tre les lames du coll teur. Dans ce but,

Fig. 123. — Enveloppe et paliers des moteurs Walker. A, coussinet. — 0, éveut. — b, goupille retenant le coussinet.

doit recueillir celle huile par une gouttière munie d'un bon ori d'évacuation ; dans la plupart des types américains, on met f ce motif les paliers en dehors du moteur (lîg. 123); un large é^ placé à la partie inférieure empêche absolument toute introduc d^huile dans Tintérieur de la cuirasse.

3** Accessibilité et remplacement facile des organes. — Bien

Ih chances d'avaries &îeDt bien diminué, il n'ea est pas moins Décessaire de pouvoir très facilemeat visiter toutes les parties du moteur et remplacer les oi^anes détériorés, bobines inductrices ou inniture; c'est là une condition essentielle pour une bonne exploitation. On doit y satisfaire par une disposition convenable du bit) et de l'enveloppe du moteur.

Les balais et le collecteur, qui sont les oignes les plus délicats, doÏTeDl pouvoir être inspectés, tnème pendant la marche, de l'în-

% is*. -

Dispisilioii des (rsppGS

^fieur de la voilure, par des trappes pratiquées dans le plancher '''&■ 121). Un collecteur à 500 volts demande en effet un entretien "^'gné, et il faut qu'on puisse le nclloyer fréquemment et rem- P^Cfir les balais lorsqu'il en est besoin ; ce changement doil pou- ^^ir se faire en quelques minutes, de fuçon à ne pas impatienter le P'^blic si un accident se produit en service. £d cas d'avarie, l'armature et les bobines doivent 6tre faciles ù

«tioiiter et à remplacer. Le démontage se fait ordinairement sur ^l^se dans les remises. Si l'on ne dispose pas de cette ressource

' 'l'un pont roulant, il est bon de construire le moteur de fa(;on pouvoir opérer autrement, et retirer les pièces par les trapjies.

Fig. 125. — Induit Walker à arbre creux.

Dans tous les cas, on doit faire en sorte que les bobines de chai puissent être remplacées très rapidement sans qull soit néo saire de démonter l'armature.

Pour faciliter le remplacement des organes détériorés, il i absolument nécessaire qu'ils soient tous construits par séries parfaitement interchangeables ; les bobines et les armatui doivent être approvisionnées en nombre suffisant pour parer toute éventualité. Pour faciliter les changements d'arbre de Tj

duit, les bons constru teurs ont même soin < monter leurs armai res en tambour sur u arbre creux A (fig. I3i qu'on enfile sur Tarbi plein B; une simpi bague 0, qu'on visse sur une portée taraudée, permet de solide riser les deux arbres et de maintenir l'induit en place.

La rapidité des réparations étant une condition capitale pour bonne utilisation du matériel, le meilleur moteur pour un explo tant est celui qui se prête le mieux à la visite de tous ses organe et dont le démontage est le plus rapide. Il en est de même poi les engrenages ; leurs roues d'essieu doivent être en deux piëc pour permettre de les retirer facilement.

4® Solidité et résistance aux conditions d emploi. — Il va sai dire que la construction doit être particulièrement robuste. L deux causes de détérioration qui sont le plus à craindre, à c points de vue divers, sont les efforts mécaniques et les trépidatic (surtout dans les moteurs à suspension imparfaitement élastiqu

On aura une bonne idée de ces efforts en remarquant qu'um de 1 m. soumis à un champ de iOOOO c. g. s. ou i maxwell par s (chiffre qu'on atteint dans la pratique des tramways) et parcoi: par un courantde 1 amp. est soumis à une force de 0,12 kg. Les i des moteurs de tramways supportent ainsi des efforts tangenti^ de plusieurs kilogrammes en régime normal, et ces efforts so encore exagérés au démarrage et au moment des à-coup 4 se produisent à tous les changements de vitesse.

Pour résister à ces efforts mécaniqaes et aux trépidations, le moteur doit être construit avec des soins particuliers, Tinduit bien chreté; les fils doivent être entraînés par des saillies des tôles de Tindoit ou mieux logés dans des rainures et bien calés, de bçoD à ne pouvoir prendre de jeu ; les induits dentés sont anjourd'hui adoptés presque partout et présentent seuls les conditions qu on est en droit d^exiger. Leur emploi est motivé plus par eetle considération mécanique que par le désir de réduire Tentrefer. Les soudures des fils aux barres du collecteur doivent être hites avec un soin particulier ; quelquefois , on a préféré employer des fils de connexion souples plutôt que des lames de cmyre, pour éviter- des ruptures par changement de structure du métal. Enfin les arbres et les paliers doivent être très robustes, el la lubrification de ceux-ci doit être parfaitement assurée.

5* Préservation de rhumidité. — L'emploi d'enveloppes étanches D est pas suffisant ; pour être à Tépreuve de Thumidité, les bobinages doivent tous présenter un isolement supérieur, comme s'il s'agissait de machines à haute tension. Aussi les essaye-t-on dans les ateliers à Taide de courants alternatifs à la tension de 2000 à 3 000 volts, le fil de la bobine étant relié à Tun des pôles et le noyau de fer doux à Taulre ; il ne doit se produire aucune nipture d'isolant. Tous les enroulements inducteurs et induits doivent être soigneusement séchés à Téluve après la fabrication, ainsi qu'après toute réparation.

Conditions qui influent sur les dispositions électriques. — Ces auditions sont assez nombreuses el complexes, et quelques-unes ^Dt particulièrement difficiles à remplir.

1* Faible poids et faible vitesse, — Il n'est pas besoin de revenir sor l'utilité des faibles vitesses, ni d'insister sur la nécessité de féduiro le poids au minimum, pour diminuer non seulement le poids mort, mais encore le prix d'achat ; les frais d'installation et ^entretien de la voie sont aussi fonction du poids du moteur.

La difficulté est de concilier ces deux conditions, c'est-à-dire de instruire un moteur à marche suffisamment lente , ayant une ^de puissance spécifique. Pour se rapprocher autant que pos-

io8 LA TRACTION ÉLECTRIQUE

sible du résultat cherché, on doit utiliser chaque partie, ch organe au maximum*

a). Cela conduit tout d*abord à employer les meilleurs matéi comme fer et comme cuivre. L^induit doit être en tôle la douce possible et bien recuite * , et les inducteurs en métal perméable. L^acier doux présente à ce point de vue une véril supériorité sur tous les autres matériaux : aussi perméable qi fer forgé, il se coule facilement suivant les formes les plus c pliquées.

Pour bien utiliser le métal des inducteurs, on le sature à pi charge, tout en évitant les fuites magnétiques * : dans ce but doit employer des circuits magnétiques courts et peu résistant placer les bobines inductrices sur des pôles radiaux, à proxii immédiate de Tarmature, en leur faisant même entourer cell autant que possible. Enfin on peut donner à l'entrefer la va qu'on veut par l'emploi d'induits dentés ; il y a avantage à ce ( soit faible, pour réduire les fuites, sans toutefois descendre dessous de 3 mm, de peur que Tusure des coussinets n'amène mature au contact des pièces polaires.

b). II faut en outre donner à Tinduit la plus grande vit tangcntielle compatible avec la vitesse angulaire donnée.

On sait, en effet, que, lorsqu'un conducteur se déplace dan: champ magnétique, la force électromotrice induite dont il ei siège, et par suite le travail qu'il produit, sont d'autant plus gr; que la vitesse de déplacement est plus grande. Les (ils utile l'armature étant tous sur la périphérie, on obtient donc, à non de fils égal, la plus grande puissance possible en réalisant la grande vitesse tangcntielle possible, sans dépasser une cert limite imposée par la résistance des matériaux et la soliditc frettage en présence de la force centrifuge.

On ne peut pas toujours atteindre cette limite pour les mot

1 Pour éviter la place perdue, on n'isole pas, en Amérique, les tôles par du pa mais simplement par une mince couche d'oxyde obtenue en les passant au four.

• Les fuites magnétiques présenteraient du reste un inconvénient grave, celui i à l'extérieur et d'attirer de menus objets en 1er tels que clous, aiguilles, pli jusque dans l'entrefer où leur présence amènerait des avaries. Les types cuir présentent à ce point de vue un grand avantage, car s'il y a des fuites, elles n'o tout cas aucune action ârcxléricur.

de tramways, car leur vitesse angulaire est fixée par les conditions JelexploitatioD, tandis que le diamètre de Tarmature est limité par remplacement dont on dispose. Pour les moteurs de tramways à »mple réduction, qui tournent à 400 ou 500 tours et dont le diamètre d'induit ne dépasse pas d'ordinaire 0,40 m., la vitesse langentielle n'est pas supérieure à 10 m. par seconde, tandis que la limite pour les induits dentés peut atteindre 25 m. (p. 139).

On peut donc recommander, en général, sauf sur les chemins de fer à grande vitesse, lorsqu'on n*y emploie pas des moteurs sans réduction, de donner aux armatures le plus grand diamètre possible.

c). Enfin on a pu réduire le poids du fer par Temploi de types multipolaires.

Considérons un induit donné, dans les fils duquel passera normalement un courant I. Soit N le nombre total de ces fils, n le nombre de tours par seconde de Tinduit supposé constant. Employons d'abord des inducteurs bipolaires et soit <l> le flux admis ^^s l'armature ; la force électromotrice induite dans Tarmature *) comme on le sait, pour valeur

' étant le courant total de Y armature ^ la puissance que peut fournir le moteur est

'remplaçons ce système inducteur par un système à 2 /? pôles, ^'^ettant chacun un flux 4>\

^^ courant dans chaque (il restant le môme que précédemment, ^ puissance a pour nouvelle valeur

^Our avoir la même puissance il suffit donc de prendre

^^t-à-dire que dans la machine multipolaire le flux, et par suite la ^Uon du fer inducteur et celle du fer induit, peuvent être réduits ^5 le rapport — . Le moteur se trouve ainsi considérablementaliégé ; ^^55, au lieu de deux bobines inductrices, il en faudra 2 /?, ayant

même nombre de tours de Gl que les premières. La difBculté c les loger et le nombre des touches au collecteur limitent le nombi de pôles ; on ne peut guère en pratique dépasser 4 ou 6.

La forme multipolaire a en outre l'avantage de réduire la largei de chaque pièce polaire et, par suite, la réaction d'induit, qui en e fonction.

Si elle a tardé à être adoptée, c*est que Temploi du fer for pour les inducteurs permettait difQcilement de la réaliser; c'est se lement Tintroduction de Tacier doux fondu dans l'industrie de dynamo qui a permis d'arriver aux types actuels, à inducteurs mv tipolaires et complètement fermés.

2® Conservation du collecteur. — Le collecteur est l'organ délicat des dynamos en général et des moteurs de tramways plu particulièrement. Lorsqu'un commutateur est dégradé par les étir celles, il faut enlever Tinduit et donner un coup de tour au co lecteur. Au bout d'un certain temps, celui-ci est usé et doit ëtr remplacé, opération délicate et dispendieuse.

C'était donc une question vitale pour la traction électrique qu de supprimer les étincelles, sans recourir au procédé ordinaire d décalage des balais, auquel les continuels changements de régiic ne pouvaient permettre de songer.

Il fallait du reste renoncer au décalage pour pouvoir faire ma cher à volonté les voitures dans un sens ou dans l'autre ^

On y est arrivé par les moyens suivants :

a) Grand nombre de touches au collecteur. — On n'admet p moins de 85 à 90 touches au collecteur pour un induit tétrapolaJ à 500 volts, et on a avantage à dépasser ce chiffre. Les artifices bobinage indiqués plus loin permettent de le faire sans trop im. tiplier les sections de l'induit.

b) Emploi de balais en charbon. — Edison avait employé d^ ses moteurs de tramways un moyen ingénieux consistant à relier*

> Dans le cas, fort rare beoreusement, où l'on emploie encore poor U traction ^ trique le vieux type de voiture à un seul sens do marche, U même obligatioir s'impose pas. On peut alors donner aux balais un décalage moyen en avant da^i sens de la rotation (solution adoptée, par exemple, sur la ligne de Paris à Romain'*^

Mais lorsqu'on fait usage des moteurs comme freins, ce décalage donne liea ^ gerbes d'étincelles.

extrémités des sections aa coUectear, non par des lames de cuivre,

mais par des fils de maillechort assez résistants : lorsque les

deux touches auxquelles aboutissent les extrémités d*une section

sont mises en contact par le balai, la résistance du court circuit

fonné comprend non seulement la section, mais les deux fils de

maillechort; le courant qui s'établit ne peut donc prendre qu'une

▼aleor relativement très réduite. Ce dispositif a donné de bons

résoltats, mais il est assez compliqué et réduit un peu le rendement.

Aujourd'hui, on arrive au même résultat plus simplement par

remploi de balais en charbon^ qui, grâce à leur résistance spécifique

beaucoup plus g^nde que celle des balais en cuivre, réduisent

l'ioteosité du courant qui les parcourt transversalement entre deux

touches du collecteur pendant la mise hors circuit de la section

qui aboutit à ces deux touches. L'usure du métal se trouve

réduite d'ailleurs par le fait que l'étincelle se forme en grande