CONTINU
564. — Réversibilité des dynamos à courant continu. — Lorsqu'on relie une dynamo à courant continu à un générateur électrique produisant une différence de potentiel constante, on constate que la dynamo prend un mouvement de rotation qui s'accélère jusqu'à ce que l'effort moteur soit égal au couple résultant. En même temps le courant qui traverse l'appareil diminue graduellement à mesure que la vitesse augmente, ce qui accuse dans la dynamo le développement d'une force contre-électromotice croissant dans certaines limites avec le travail effectué.
Les machines à courant continu sont donc réversibles ; elles peuvent être utilisées aussi bien pour la transformation de l'énergie électrique en énergie mécanique que pour la production de l'effet inverse. Les dynamos employées pour développer du travail mécanique reçoivent le nom i'électromoleurs.
Afin de rendre compte du mouvement de l'armature d'un électromoteur, considérons une dynamo à induit annulaire et à excitation en série, fig. 33/. Le courant envoyé dans la machine produit dans
THÉORIE DES ÉLECTROMOTEURS.
les inducteurs un flux de force magnétique traversant Tarmature dans la direction N S. Chaque spire de Tinduit est sollicitée à se déplacer de manière à embrasser le plus grand flux de force possible
Fig. 337.
par sa force négative, § i3i. Les spires situées dans le quadrant A reçoivent le flux par la face négative ; elles tendent à se mouvoir en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, de manière à rendre maximum le flux qui les traverse. Les spires du quadrant D, qui embrassent au contraire les lignes de force par la face positive, tournent dans le même sens afin de provoquer une diminution du flux qui les traverse. En raisonnant de même pour les deux autres quadrants, il est aisé de voir que Tinduit prend un mouvement de rotation précisément inverse de celui qu'on doit donner à la machine, fonctionnant comme génératrice, pour lui faire produire le même courant. Ce fait découle directement de Tapplication de la loi Lenz, § i65. Il est du reste commun à toutes les dynamos à courant continu , quels que soient le mode d'excitation des inducteurs et le système d'enroulement de Tinduit.
565. — Calage des balais. — Par suite du changement de sens de la rotation, Tînclinaison des balais du moteur doit être intervertie, afin d'éviter le broutement sur le collecteur des lames ou des fils qui les composent.
Dans les moteurs, comme dans les générateurs, on doit faire varier Ja position des balais jusqu'à supprimer ou du moins à atténuer, 2 10
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dans la plus grande mesure possible, les étincelles au collecteur. Dans ce but, les balais doivent être calés, par rapport au mouvement de rotation, en arrière de la ligne équidistante des pôles, de manière que les bobines commutées soient dans un champ magnétique d'intensité suffisante pour renverser le sens du courant et amener celui-ci à l'intensité normale au moment où cesse la mise en courtcircuit des sections considérées.
La position occupée par les balais sur le collecteur est sensiblement la même dans un générateur et dans un moteur en série, mais, par suite de l'interversion du sens de la rotation de l'induit, l'angle de calage du moteur est en arrière , au lieu d'être en avant comme dans le générateur.
566. — Calcul de la puissance et du couple développés par un électromoteur. — Si l'on désigne par i le courant qui se bifurque en deux parties égales dans l'induit d'une machine bipolaire et par X le flux magnétique total à travers Tarmature, le travail accompli par une spire pendant une révolution autour de Taxe est exprimé par
S'il y a n fils à la périphérie de l'induit tournant à raison de N tours par seconde, la puissance développée est
p = inNDX,, (i) Or
nN2fZ»=zey (2)
e représentant la force électromotrice d'induction engendrée par la rotation de Tarmature dans le champ des inducteurs, § 341. La puissance /? a donc aussi pour expression
p = eL (3)
En vertu du principe de la conservation de l'énergie, la force électromoirice e est nécessairement de sens opposé à la différence de potentiel appliquée à l'électromoteur. Si l'on désigne celle-ci par E et la résistance de la machine par r, on a
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Désignons par C le couple développé sur Tarbre du moteur. Le travail par tour est 2 tc C et la puissance utile 2 tt C N. En négligeant les frottements mécaniques et magnétiques de la machine, ainsi que les courants de Foucault, on peut écrire Tégalité
2 K C N = I n N X d'où
Si Ton impose des valeurs à deux des cinq quantités C, 1, E, e, N, reliées par les équation^ (2), (4), (5), les trois autres quantités prennent des valeurs déterminées, car r et n sont des constantes dans une machine donnée et le flux X est lié invariablement à rintensité du courant, § 349. Ainsi, lorsqu'on règle le couple résistant, par exemple à Taide d'une charge donnée à un frein de Prony placé sur la poulie du moteur , ainsi que la différence de potentiel E, aussitôt le nombre de tours, rintensité du courant et la force contre élcciromoirice acquièrent des valeurs définies.
L'équation (5) montre que, dans Thypoihèse où les effets parasites sont nuls dans une machine en série , le couple moteur est indépendant de la vitesse et ne dépend que de l'intensité du courant. M. M. Deprez, qui a énoncé cette proposition, l'a démontrée en fixant sur Taxe d'un moteur en série un frein de Prony chargé d'un poids déterminé , destiné à équilibrer l'effort moteur. En soumettant la machine à une différence de potentiel croissante, il a observé que le courant augmente jusqu'au moment où le moteur se met en marche, c'est à dire jusqu'au moment où le couple résistant est vaincu par le couple moteur. A partir de cet instant le courant garde une valeur à peu près invariable et les accroissements de la différence de potentiel agissante ne provoquent qu'une accélération de vitesse. Celle ci prend une valeur correspondant à la puissance dépensée.
