éviter toute introduction d'huile

iç Cette disposition donne au mo*

\. teurunegrandesolidité,en même

temps qu'une grande légèreté; elle supprime les fuites magnétiques, etmetles organes àrabridc l'humidité et des matières grasses.

La cuirasse étanche est tout à fait nécessaire dans les villes américaines, où les chaussées urbaines, et a fortiori suburbaines, sont déplorablement mal entretenues et où il n'est pasrare que les voies parcourues par les voitures électriques soient complètement inondées ou couvertes de neige fondante. En Europe, grâce à l'état beaucoup plus satisfaisant de nos rues et de nos routes, une enveloppe complètement fermée est moins indispensable et l'expérience des tramways de Paris et du Soulb-StafTordshire (Angleterre) montre que, dans des conditions fovorables , un moteur non cuirassé peut suffire à la rigueur pour une petite exploitation. Il en est de même à plus forte raison sur les chemins de fer, quand il n'y a pas & craindre d'inondation de la voie. Mais il vaut mieux pécher par excès de précautions et adopter la disposition américaine.

On f&it le plus généralement celte cuirasse en deux pièces, assemblées suivant un plan passant par l'axe du moteur ou un peu plus haut et réunies d'un cAté par des charnières qui permettent de les ouvrir. Dans certains

ntioleure, tebque le G. B. 800 (flg. 129), le plan de la coupure est dirigé suivant

une ligne de pAles; dans d'autres au contraire, tels que les moteurs Siemens

elHalsbe (11g. 131), il est oblique, suivant une méthode qui parait due à Speiry

[fig. 130). Ces deui dispositions sont également commodes pour la visite

des moteurs et l'enlèvement des armatures ; on remarquera seulement que la

première suppose l'emploi de pôles conséquents '. La seconde, au contraire,

permet l'emploi de bobines

aux quatre pAles; si l'on place

ceux-ci suivant les directions

il 45 degrés (flg. 132), comme

le foit depuis longtemps la

compagnie Westinghouse , en

dirigeant la ligne de coupure

Buivantrhorizontalc. le moteur

devient plus symclrique. C'est

la disposition adoptée aussi j^^ ,3, Cuirasse & roupure obUque

aujourd'hui par les sociétés de Siemens et Habke.

Walker, Oerlikon, Ganz, etc.;

la coupure peut être faite, soit dans le plan de l'axe de l'essieu, soit un peu

plus haut.

Une autre disposition, encore appliquée par plusieurs construcleurs européens fidèles au matériel Sprague (Allgemeine Eleklricil&ts Gescllschalt, C'* de

Flg. 133. — Cuiraaae i pUteaui rapportas de la compagnie de FÎTes-Lille et de l'A Ileemeine.Elektrici tais Oesell-

FÏTes-Lllle, etc.), consiste i. former l'enveloppe de trois parties : une carcasse centrale {flg. 133] portant les pièces polaires, et deux flasques latêrBlcs portant ' les paliers et assemblées par des boulons. Cette disposition est moins commode pour la visite que les précédentes.

Une troisième forme de cuirasse, celle d'une boite & couvercle, a été employée par certains constructeurs américains, notamment la >;ompagnie Curtiss et la • Steel Hotor Company ». D'autres moteurs présentent une enveloppe à coupure verticale : tel était le moteur c geariess > de la compagnie Westinghouse ;

«umia seulement à l'effet magnéti-

LA TBACTIOK ÉLECTRIQUE

no

tel est encore le moteardu tramway de Romamville, construit par UH. UÎUairet et Uuguet. Ces deux diapositions sont défectueuses au point de vue de Texploit&tîoD, en CQ qu'elles compliquent beaucoup le démontage des inducteurs et des armatures.

La cuirasse doit être munie d'un judas pour la Tisite du collecteur. Il ne par^t pas avantageux de fixer les porte-balais au cou-

Flg. 134 et 135.

- Disposition des inducteurs beispoloire pQles conscgusnls.

vercle de ce judas comme on le fait quelquefois pour pouvoir les retirer plus facilemeut, car on perd ainsi la possibilité de les examiner en fonctionnement.

La boite des engrenages se fait aussi en deux moitiés, et on y pratique une petite trappe pour le graissage et l'inspection des engrenages.

Fig. 136. — Inducteurs du a

F EdJJon-Sprsgue.

IndQctenrs. — On a été longtemps hésitant sur le nombre de pôles et de bobines à adopter, et sur la forme à leur donner. Pendant plusieurs années, on s'en est tenu au système bipolaire, qui a été conservé par la compagnie Thomson-Houston jusqu'à sa fusion avec la compagnie Edison en 1892. Aujourd'hui, les bons constructeurs n'emploient plus que des types tétra- ou hexapolaires.

Il n'y a pas possibilité, sur les tramways, d'adopter plus de quatre pôles, car le nombre des touches par champ au collecteur deviea-

drait insufGsant; la forme hexapolaire ne peut trouver d'emploi que sur les chemins de fer électriques à grande vitesse et avec commande directe des essieux. En général, on peut recommander l'emploi du type de la figure 133 toutes les fois qu'on a la place de le loger, l'emploi du type de la figure 132 pour les Irucks bas, et eniin celui de la figure 129 pour les bogies à deux moteurs des grandes automobiles et des locomotives de chemins de fer, oîi l'on se trouve plus limité en largeur qu'en hauteur.

De même, pour les inducteurs hexapolaires.on préférera le type à pôles conséquents {fig. 134) pour les voilures basses et le type

à 6 bobines, disposées comme l'indique la figure 135, pour les bogies à grandes roues.

Nous devons ajouter que le type tétrapolaire , plus ramassé et plus simple d'enroulements, semble préférable même dans ce cas.

I^e nombre des bobines magaé lisantes peut être égal à celui des pôles ou k la moitié seulement, une seule bobine surilsant à. la rigueur & produire un flux maguéiique. La première disposition (flg. 133) est la plus satisfaisante au point de vue de la symétrie ; elle assure en outre une plus grande surface de refroidissement ; mais diverses conditions ont pu rendre la seconde nécessaire : par exemple, la disposition des moteurs de Wcn3trom(flg. 113, p. lt4],d'Edison- Sprague (flg. 136) et de Siemens et Halske (lig. i31) permet de gagner de la place en hauteur; celle du moteur G. E. 800 (11g. 129) permet d'avoir un plan d'ouverture horizontal et de rapprocher l'arbre de l'essieu. On voit d'autres exemples de pôles conséquents dans les moteurs bipolaires W. P. (flg. 137) et Hillairet [iig. 304, p. 224). Mais l'emploi de ces pôles augmeute les fuites magnétiques et tend à produire une diffusion du champ peu avantageuse pour ta commutation à la ligne neutre.

La forme des bobiaes exciiatrices a égalemeDl varié : dans les moteurs bipolaires (lig. 137 et 138), il est avantageux de leur faire déborder les pièces polaires de façon à embrasser l'induit lui-même, suivant le principe d'Eickemeyer {p 149), et à rendre ainsi maximum le flux dans l'induit tout en gagnant de la place en bauteur.

Pour les moteurs lélrapolaires, quelques constructeurs conservent cette méthode, dont[on verra un exempte sur le moteur Thury (flg. SOI, p. 221) ; mais pour éviter d'être obligé d'élargir ainsi les bobines, on se contente souvent de bobines cintrées ou plates maintenues par de minces pièces polaires courbes rapportées et débordantes (flg. 131 et 133j.

Les bobines des inducteurs sont exécutées, soil sur des carcasses en substance isolante, soit sur une simple forme ayant le prolil voulu pour s'adapter exactement sur les noyaux ; une fois terminées, elles s d'une toile isolante imperméable et ine genre terminée et la

sont imbibées d'isolant etn

combustible. La (Igurc 139 représente une bobine de <

ligure 140 le mode de construction d'une forme '.

Induit. — La quesLion la plus importanle à résoudre était le

choix du mode d'enroulement. Les constructeurs ont adopté successivement l'enroulement en anneau et l'enroulement en tam-

bow. On fait valoir en faveur du premier sa solidité mécanique, la simplicité des connexions et la facilité de défaire et de rebobiner une secUon sans toucher aux autres. Tant qu'on a employé des moteurs bipolaires, l'enroulement en tambour était en eOet le moins avantageux à tous les points de vue ; les tils étaient mal assujettis sur le noyau, tisse à cette époque, et n'étaient retenus que par le frettage; d'autre part, pour satisfaire aux conditions pratiques d'un bon rendement, le diamètre du tambour bipolaire doit être inférieur aux 2/3 de la longueur, ce qui ne permettait pas l'emploi d'induits de grand diamètre; enfin le bobinage Eickemeyer était assez délicat à exécuter.

Fig. III. — Bobinage d'un induil de la General Eleclric Co.

Hais ces difficultés ont disparu avec l'emploi des moteurs multipolaires et des induits dentés ; pour ceux-ci, le diamètre d'armature n'est pas limité, les fils sont solidement fixés dans les dentures, les tdles sont beaucoup mieux clavetées sur l'arbre qu'avec l'anneau et d'autre part on n'est pas aussi gêné pour loger les fils. La complication des coonexious n'est pas plus grande et cet enroulement permet d'employer facilement des sections bobinées à la machine, interchangeables ; un ouvrier peut bobiner jusqu'à deux de ces armatures pour moteurs de iS à 25 chev. en une journée. En cas d'avarie à l'une des sections, au lieu d'en rebobiner une autre à la main, il suffit de la remplacer par une

bobine toute faite, après avoir enlevé au plus le 1/4 des bobines. La figure 141 représente le mode d'exécution d'un induit de ce genre, pour moteur G. E. ; chaque bobine comprend, comme on

Kg. lis. — Commencement du bobinage de la première couche.

Fig. 143. — Armature arec sa preioiàre couche adieTée.

Fig. Ii4. — Armature avec sa première couche connectée au collectGur.

Fig. '.142, 143 et 144. — Induit de moteur ^Vellinghouse aui dÎTeraes phases de son bobinage.

le voit sur tes bases du tambour, deux parties situées dans des plans difTérenls . La compagnie WesUnghouse , qui emploie aujourd'hui sensiblement la même disposition, avait pour ses anciens moteurs un mode d'exécution un peu différent, mais équi-

valent. Les figures 142 à 144 montrent un induit de cette maison ' aux diverses étapes de son bobinage et ta figure 141 le mode de coDstructionet de calage du noyau eu Idles, ainsi que du collecteur.

L'expérience a montré toute l'importance pratique de ce système. Aussi l'enroulement en tambour est-il adopté partout de l'autre ctkté de l'Atlantique ; l'enroulement en anneau a conservé

Fig. lU. — Armature

modale dite • ventilée ■ de la O' 'WesUnghou

cependant faveur auprès de plusieurs constructeurs européens, peu habitués encore au bobinage mécanique des induits ; mais il faut alors des ouvriers plus babiles pour les réparer et il est dif-

* D'»prèi HntchiiKon et Philipps, WuCingbouat ettclric railtcay equipmenlt, p. %i.

Gcile de leur donner un isolement aussi élevé que celui des bobines

achetées toutes faites.

Les sections d'induits américains sont enroulées sur forme ad hoc (fig. 145), enveloppées de toile imperméable, imbibées de vernis isolant, essayées k part à haute tension (2 000 à 3 500 volts alternatifs) et mises ensuite en place dans les rainures du noyau garnies de mica ou d'un isolant équivalent. On les y maintient à l'aide de frettes en fît d'acier' et on termine ordinairement le noyau de l'induit à ses deux extrémités par des portées coniques

Fig. 147. — Coupe TerUcsIa d'un moteur de traction. (Motaur Baldwin- Weslinghoiue pour locomotiTea),

sur lesquelles on applique les extrémités des bobines ; on recouvre ensuite celles-ci d'une forme en tôle d'acier contre laquelle on serre, au moyen d'un écrou, une seconde portée conique. Les (ils ainsi emprisonnés se trouvent maintenus d'une manière parftûtement fixe. L'expérience a montré que, dans ces conditions, on ne court aucun risque de brûler les armatures en tambour par défaut d'isolement entre les sections sur les bases de l'induit ; les diOérences de potentiel restent d'ailleurs faibles entre fils voisins. Le

* Pour les induits bobinés en anneau, on & employé égalemanC des dentures en forme de queue d'hii^>nde dans lesquelles on maintenait le* sections par des coins en bois, ce qui dispansait de fretler. La Sgura 148 indique un mode de udage analagae par réglettes en bois enfildei dans une double gorge.

tout est recouvert d'une toile isolante, imperméable et incombustible (Gg. 161). Récemment, la compagnie Westinghouse a remplacé cette disposition par une autre plus fitrorable à la ventilation (Hg. 146) et qui consiste à écarter les unes des autres les boucles terminant les sections de façon à laisser entre elles de grands espaces vides.

Dans les gros moteurs à grande vitesse, en particulier pour les chemins de fer, le nombre des spires est très réduit, et on fait l'enroulement non pas en fils, mais en barres plates; la figure 147 représente, par exemple, la coupe d'un moteur de locomotive Baldwin- Westinghouse à deux spires plates par section.

)i>(ii>>ition dei spim rorni^i pu l« bum.

Pig. lis. — Mode de bobinage a

On remarquera la disposition des barres et leur mode de frottage dans l'encoche (fig. 148).

Bobinage des induits. — Les ingénieurs ou agents qui dirigent les ateliers de réparation des compagnies de traction électrique doivent être assez familiarisés avec le bobinage des induits pour pouvoir facilement démonter et remonter les sections en cas d'avarie à une armature. Nous croyons donc utile d'indiquer ici les modes de bobinage usuels, sous leur forme pratique.

Au début de l'emploi des moteurs tétrapolaires oa conâiruisait les induits suivant l'enroulemeut dit < eu parallèle > (fig. 149). Celui-ci permettait l'emploi de deux balais seulement au lieu de quatre, moyennant l'addition de connexions reliant les touches opposées du commutateur, soit à l'intérieur, soit à

TRACTION KI.ECTRIQl'E. IX

118 LA TBACTION ELECTRIQUE

l'exlérieur de celui- ci, comme le montre le tracé pointillé (nous a'avoiia figuré que deux des connexions extérieures k Ulre d'exemple). Hais le courani se partageait d'une manière inégale entre les diverses parties de l'induit sous

l'influence de la moindre inégalité entre les divers champs inducteurs, et produisait des cfTorts dissymétriques et des cchauffements exagérés; en outre, l'avarie d'une bobine de champ forçait à mettre le moteur hors de circuit. Aussi

préfère-t-on aujourd'hui coupler les di ou en polygone étoile, à l'aide de le nombre des circuits offerts

parties de l'induit en c série >

qui ramènent h deux seulement

et à deux le nombre des balais; il ne

peut plus alors y avoir d'inégale répartition et le moteur peut fonctionner à

la rigueur avec un seul de ses champs inducteurs.

MOTEURS DE TBACTION 1"9

Poar réaliser cet eoroulemeat, on adopte pour le noyau un nombre d'encoches négal à UD multiple du -r- nombredespôlesp, plus ou moins uoeuaité, n = pm ± 1 ;

m n'ayant aucun facteur commun avec n, le fil de sortie de la dernière bobine peut venir se rattacher au lil d'entrée de la première. Pour les ÎQduits tétrapolaires en particulier, où ^ = 2, on pose

Le nombre de barres au collecteur est égal à celui des encoches, et chaque touche est reliée à la Tois au Td de sortie d'une bobine et au fli d'entrée de la bobine située dans la (m + -^)"" encoche comptée à partir de la précédente suivant le sens de la rotation.

. — BoM. Fig. 151. — Anneau tétrapolaU

e. - Bobi.

nage en

a dissjnié- nage en aiJi-ia arec collecteu

doublé et

ttiilues.

fourchea de connexions.

Les moteurs ordinaires de tramways ont généralement m compris entre 22 et 24, d'où n compris entre 87 et 97. Le mode de bobinage en anneau et tambour est peu différent.

Les figures 150 et t53 représentent, pour plus de clarté, le cas d'un anneau simplifié à 13 bobines seulement. Ces deux ligures ne diSëreut que par la forme des jonctions : dans la première, chaque section est réunie directement à la touche du collecteur située sur le même rayon et est raccordée directement à la bobine opposée; dans la seconde, chaque bobine est reliée h. deux touches du collecteur à peu près également décalées en avant et en arrière ; cette disposition est la meilleure parce qu'elle réalise une symétrie plus complète et dispense de faire des soudures sur les fils de jonction en dehors du collecteur.

Les connexions à réaliser dans la pratique se représentent aisément sous forme de tableaux.

Supposons par exemple qu'il s'agisse d'un induit h anneau pour lequel on ait

L'induit portera 95 encoches sur sa périphérie et le collecteur aura 95 barres ; on numérotera les unes et les autres dans le sens de la rotation ; on bobinera dans les encoches toutes les sections dans un même sens, dextrosum par exemple, et on peindra en couleurs différentes les fils d'entrée et de sortie de chaque section, pour les distinguer facilement. La première encoche, choisie arbitrairement, portera le double numérotage 1 et 96, et on numérotera par exemple i la barre à laquelle on reliera le fil de sortie de cette encoche ; récart angulaire entre les origines des numérotages des barres et des encoches est arbitraire ; si on admet la disposition de la figure 151, on le fera égal à

-^ , c'est-à-dire ici à 24.

Chaque bobine devra être mise en série avec celle située à 47 encoches plus loin ; les connexions entre les bobines et les barres seront effectuées conformément aux indications du tableau suivant :