LES MOTEURS ÉLECTRIQUES

§ 1 — Moteurs électriques oscillants

Dans la télégraphie, dans l’horlogerie électrique, c’est la force vive des courants de la pile ou des courants d’induction qui est le principe des mouvements à l’aide desquels s’effectuent et se transmettent les signaux; en un mot, l’électricité y est employée comme agent mécanique ou force motrice.- Mais l’emploi de cette force n’est pas de développer de la puissance, et même, le plus souvent, elle ne sert qu’à régler le jeu d’une autre force, celle de la pesanteur par exemple, dont elle permet de suspendre ou de rétablir périodiquement Faction.

L’électricité ne peut-elle être employée directement comme force motrice, c’est-à-dire jouer le rôle de la vapeur dans les machines, qui, après avoir produit et emmagasiné une certaine quantité de mouvement, le distribuent à d’autres machines, où il se trouve transformé selon les besoins industriels? Cette question a reçu plusieurs solutions positives et pratiques, mais on va voir dans quelle mesure restreinte.

Bien que l’on cite diverses tentatives déjà anciennes, celle de Salvator del Negro, de Padoue, qui construisit en 1831

une machine où un aimant oscillait entre les pôles d’un électroaimant ; celle d’un Allemand, Jedlick, inventeur d’une machine électromotrice à rotation directe ; c’est à Jacobi, de Saint- Pétersbourg, qu’on doit faire remonter la première invention sérieuse de ce genre. En 1839, un essai fut fait en grand de la machine de ce savant. « On l’appliqua, dit M. Du Montcel, à mettre en marche une petite barque chargée de douze personnes, et munie à cet effet de roues à palettes. On put, il est vrai, naviguer pendant plusieurs heures sur les eaux de la Néva ; mais la force développée, bien que provenant d’une pile de 128 grands éléments de Grove, ne put jamais dépasser les trois quarts d’un cheval-vapeur. Un si faible effet mécanique, déterminé par un courant si énergique, découragea complètement l’inventeur, qui, depuis lors, a toujours considéré cette application de l’électricité comme impraticable pour les travaux industriels. »

Nous diviserons, comme l’a fait M. Verdet, les machines électro-magnétiques en deux classes, correspondant à deux types distincts, celui des machines oscillantes et celui des machines rotatives , et nous donnerons un exemple de chacun de ces types .

Disons d’abord, d’après le même physicien, quels sont les principes caractérisques de ces deux types de machines. « Dans les machines oscillantes , une hélice ou un électro-aimant fixe attire, lorsqu’il est traversé par un courant voltaïque de direction convenable, soit une autre hélice ou un autre électro-aimant, soit un barreau aimanté, soit même un simple morceau de fer doux. Lorsque la pièce mobile approche du contact de la pièce fixe, le jeu de la machine fait mouvoir un commutateur par lequel l'attraction est changée en répulsion, ou remplacée par l’attraction d’une autre pièce située à l’opposé. La direction du mouvement est ainsi renversée, et, ces attractions se répétant indéfiniment, on en peut tirer le même parti que du va-et-vient du piston de la machine à vapeur. Dans les machines rotatives , les pièces mobiles et les pièces fixes sont disposées suivant les

MOTEURS ÉLECTRIQUES OSCILLANTS

rayons de deux roues concentriques ; le passage du courant fait marcher la roue mobile vers une position d’équilibre stable ; mais au moment où elle l’atteint, le jeu du commutateur change le sens de l’action des forces, et le mouvement de rotation se continue indéfiniment dans le môme sens 1 . «

La machine électromotrice de M. Bourbouze appartient au premier type. Voici quelles en sont les dispositions essentielles.

Deux hélices magnétisantes EE, E'E', sont disposées par paire de chaque côté d’un arbre vertical surmonté d’un balancier comme dans les machines à vapeur, et jouent le rôle des cylindres ou corps de pompe. Intérieurement et jusqu’à moitié de la hauteur des bobines, se trouvent des cylindres de fer doux, qui s’aimantent quand le courant de la pile passe dans les spires de chaque hélice. Aux extrémités du balancier sont articulées deux tiges, dont chacune porte deux cylindres de fer doux qui se meuvent librement en pénétrant dans les bobines, et qui sont attirés alternativement par les barreaux aimantés, dès que le courant communique à ceux-ci leur force magnétisante. On comprend donc que, si le courant passe successivement et alternativement dans chaque paire d’hélices, il en résultera un mouvement de va-et-vient des cylindres et de leurs tiges, et par suite un mouvement circulaire alternatif du balancier. A l’aide d’une bielle et d’un excentrique, ce mouvement est transformé en mouvement circulaire continu de l’arbre moteur de la machine et de son volant.

11 reste à montrer comment le courant de la pile est introduit successivement dans les spires de chaque hélice. Dans ce but, à l’arbre moteur de la machine est calé un excentrique, qui fait mouvoir dans une glissière une plaque d’ivoire aob, recouverte sur une partie de sa longueur d’une bande métallique.

Le fil du pôle positif de la pile communique par/; avec les deux électro-aimants, et chacun de ceux-ci avec une des extré-

1. Verdet, Exposé de la théorie mécanique de la chaleur, leçons professées en 1862 devant la Société chimique de Paris.

mités intérieures de sa glissière, qui, en son milieu o , communique de son coté avec le pôle négatif de la pile. Supposons que la plaque ab occupe la position indiquée par la figure l. Le courant suit alors le chemin pYLeaon, car le circuit est fermé de p en n en passant par les spires des bobines E, E. L’excentrique, en se mouvant vers la droite, ouvrira ce dernier circuit, mais alors il fermera celui qui passe par E', E', et c’est le fer doux de cet électro-aimant qui sera aimanté à son tour.

Fig. 394. — Machine électromotrice, système Bourbouze.

Ainsi, à tour de rôle, les cylindres moteurs seront attirés à gauche et à droite, et le va-et-vient des tiges et du balancier en sera la conséquence.

Les deux cylindres mobiles restent toujours très-rapprochés des cylindres intérieurs fixes ; cela est rendu indispensable par la loi qui, comme on sait, régit la force attractive des aimants ; cette force croît avec une rapidité extrême, à mesure que les masses attirées et attirantes approchent plus du contact. Aussi

1. Une erreur a été commise sur le dessin, relativement à la position de cette glissière. C’est le fil a qui doit toucher la plaque métallique, tandis que b repose sur l’ivoire. Nous prions le lecteur de supposer cette erreur corrigée, pour suivre l’explication du texte.