FRITSCHE ET PISCHON, BBRUN
Ateliers de construction Fritscheet Pischon, à Berlin. — Les dynamos de cette maison se distinguent^ s^ns exception, par leur originalité. On connaît surtout les dynamos à « induit à roue » qui doivent leur nom à la forme particulière dé l'induit à disque.
L'idée de l'induit disque n'est pas nouvelle, il est vrai, puisque Pacinotti a imaginé, dès 1875, une machine de ce genre. Depuis, un grand nombre de brevets ont été délivrés à MM. Sehl et Rupp, Edison et Desroziers, pour ne citer que les plus connus. L'induit disque présente par rapport à l'induit ordinaire l'avantage très grand que le noyau en fer de l'induit est supprimé, ce qui entraîne une réduction considérable du poids. Mais, tous les types précités présentent le défaut d'une solidité médiocre auquel s'ajoute encore le grand poids du cuivre des inducteurs, par suite de la grande résistance de l'entrefer.
Ce défaut, qui a été jusqu'ici très préjudiciable aux induits de ce genre, a été supprimé dans la dynamo de Fritsche d'une façon ingénieuse, de sorte que les machines de ce genre peuvent soutenir la comparaison avec les types de dynamos ordinaires.
La caractéristique delà dynamo à induit à roue, du système Fritsche (l), consiste en ce que l'induit a la; forme d'une roue dont les rayons sont formés par les barres induites, la jante constituant le commutateur. Mais, tandis que dans les induits disques dont il a été question ci-dessus, Tenroulement est toujours disposé suivant deux plans, ce qui entraîne une augmentation considérable de l'entrefer, tous les fils induits de la dynamo Frit5che se trouvent dans le même plan. Le schéma de l'enroulement en question ne diffère d'ailleurs nullement de celui des enroulements en tambour ordinaires. On peut s'en faire une idée en supposant que les fils induits qui, dans les schémas d'enroulements ordinaires se trouvent dans un plan perpendiculaire à celui du
"ii
(1) Brevet allemand, u° 57170, (16 Avril 1890).
DGSCRIPnON DE UUbLQUBS irPES DK DYNAMO
dessin, sont disposas suivant les rayons et que les jonctioas d'arrière sont opérées sur le pourlour de l'induit (/î^. 261).
Fig. îlil a
Les barres radiales sont tout ou partie en fer, aGn de diminuer la résistance magnétique de l'air. Les connexions des barres entre elles sont elTectuées au moyen de rubans minces en cuivre isolé qui sont rivés et soudés avec les barres. Toutes les barres radiales de nombre impair se terminent dans une pièce rivéu en laiton ti sur laquelle on boulonne les segments du commutateur; les barres de nombre pair sont maintenues par des pièces isolées c que l'on serre entre elles,
Nous donnons dans le Tableau suivant (p. 398) quelques renseignements relatifs aux dynamos à induit à roue.
FBITSCHB ET
Fig 261 b
Une disposition au'^si originale que celle des dynamos dont il vient d'c(i-e question, est celle de I induit à cloche de
M. Fritsche (1), dont les figures 262 donnent différentes coupes. Tous les pôles sur le pourtour ont même polarité,
L'excitalion est obtenue à l'aide d'une seule bobine.
L'enroulement de Tinduit est exécuté au moyen d*un gabarit et maintenu à Taide de deux calottes a ei b. Pour diminuer la résistance de l'air, on a intercalé dans cette dynamo, entre les bobines, des baguettes en ferc contre lesquelles les segments du commutateur sont posés. Enfin, Tanneau d est destiné à protéger ces baguettes contre Taction de la force centrifuge.
Voltt. .
Ampères Tours .
Type
Diamètre extérieur de l'induit Largeur du commutateur .
Hauteur deé pôles ....
Distance des pôles. . • • Nombre de pôles ....
<t « barres ....
Dimensions des barres
Jonctions .
Tinduit . .
Résistance de
« « inducteurs .
Isolement de Tinduit . . .
« ce inducteurs .
Echauf!ement de l'induit .
« des inducteurs Poids net de l'induit . . .
« « la dynamo com plète
Ep. 2 X 15
Larg. 80
Umégohms
22,50 centig.
10° t 2250kilog.
I dont la moitié en fer Kp. 3 X 60 pour le fer Ep. 1,5x30 pour le cuivre
11 mégohms
17° centigrades
6SÛ kilogrammes
ITOoJ
Lorsqu'on passe en revue les dynamos de construction anglaise, on constate une prédilection marquée pour la dynamo bipolaire du type en fer à cheval, disposée tantôt avec l'ouverture en haut, tantôt avec la disposition renversée (Edison et llopkinson). Cette prédilection peut certainement s'expliquer par le bas prix exceptionnel des matières promières qui permet d*utiliser ce type de dynamo même pour les grandes machines, sans que leur prix de revient devienne trop considérable.
(1) Brevet allemand n« 78075 (20 Mai 1893).
EASTON, ANDERSOM ET C">,
La maison Easton, Anderson et Cie, d'Erith, dont l'Iagénieur en chef est M. V. A Fynn, est la seule qui construise, eu Angleterre, exclusivement des dynamos multipolaires et notamment :
- Dynamo de 50 kilowatts k 750 tours, de EastoD, Anderion et C<'.
iOO CHAP. IX. DESCRIPTION DE QUELQUES TYPES DE DYNAMOS
Depuis 0,73 kilowatt à 2300 tours jusqu'à 110 kilowatts à 600 tours. Ces dynamos sont à 4 pôles, jusqu'à 110 kilowatts; de 110 à 200 kilowatts, elles sont à G pôles et audessus, elles comportent 8 pôles et plus encore. La dynamo à 4 pôles est représentée par les fig. 263 qui se rapportent aune dynamo de 30 kilowatts. L'induit est muni d'un enroulement disposé suivant la surface cylindrique de rinduit et il y est maintenu au moyen de deux lanternes auxiliaires. Les paliers à lubrification par chaînes présentent un intérêt tout spécial ; il en est de même de l'arbre en fer profilé que Ton aurait probablement quelque difficulté à se procurer sur le continent.
Outre ces dynamos, qu'on peut considérer comme normales, on construit dans ces ateliers des dynamos dites « homopolaires » que l'on emploie principalement comme moteurs ou comme excitatrices pour génératrices à courant alternatif. Nous avons déjà fait connaître une dynamo de ce
genre lors de la description des dvnamos de Thury. La différence qui existe entre celle-ci et la dynamo de V. A. Fvnn consiste en ce que cette dernière est munie de deux induits, ainsi qu'on le yoit sur les fig. 264 a et 6. L'enroulement ne diffère d'ailleurs aucunement de celui d'une dynamo ordinaire à 4 pôles.
Fig. 264 ^
On considère généralement que ce type de dynamo présente une certaine infériorité par rapport à celui des dynamos ordinaires à pôles alternés ; mais l'expérience a démontré que, que si Ton donne aux différents organes de cette dynamo des dimensions et des proportions appropriées, on
EASTON, ANDERSON ET C"' , KRITII iOl
peut la rendre tout aussi légère que les autres. II n'est pas douteu>L, en outre, que celte forme se prèle très bien aux dynamos pour lampes à arc pourvu qu'on ait soin de la munir d'un enroulement permettant d'eflucluer la commutation sans étincelles sous les pôles.
Ainsi que le montrent les figures, l'arc polaire utilisable pour le déplacement des balais est très considérable sans qu'il en rcsulle une dispersion trop forte.
Fig. ï(il l>
Le type de dynamo représenté par les iig. 2G4 à 2C6 est de 715 volts à 33 ampères et fait 1300 tours.
Nombre de fils de l'induit ^ 97 X i = 388 ; « louches du commutateur = ÏI7 ;
Diamètre de l'induit = 30, i cm ; Longueur d'un » = 13,5 cm ; Entrefer simple =^0.2 cm.
II va sans dire que le déplacement des balais est très faible,
par suite de la modification considérable de l'intensité de
cbamp dans le voisinage de la ligne neutre ; il n'est que de 2 ", „
1, FiïcsEit-KiNNBN, Dynamos ï courant contîaa 26
iO'2 CHAT. IX. DESCRlPTtO.V DK QUKLQUBS Tïl'ES I>E UVN'AMOS
dans le cas où l'on emploie des balais en cuim. Lorsqu'on tait usage de balais en charbon, le déplacement est pratitfoement égal à zéro et la coaim«tatîoa a'effeetuc sans étinceH» luat qoe rinteoMté da courant ne dépasse pas ^ aoapères.
L'excitation est exceplionnellement Taible (0, 1 14"/.). D'apaès les renseigaemenls fournis par le constructear, la érnamo dont il est qaestion pourrait prodsire une pwsaance plus coDStdérable encore ri on augmentait le nombre de tooehes du
Fig. 265 commutateur. En elTet, celui-ci partit âtre un peu trop petit si l'on tient compte des règles énon ées p. 3l6,
On trouve la description d'une pi tite machine de ce type (140 amp. à GO volts et faisant 800 tours) dan» ï'Eleetriàan du 23 juillet 18*J7. L'indaît de la Hynano em question a an diamètre de 28 cm et une longueur dt^ 13 cm.
£ASTON, AND£RSON KT C'", BBITH 403
Le nombre de segmeota de commutateur est de 61 ;
fils = 2 X 61 = 122.
L'entrefer simple =^ 0,16 cm.
Le déplacement de baiais est également très faible dans cette dynamo et le foDctionoemeat sans étincelles ne peut être
réalisé qu'en s'cntourant de certaines précautions. D'ailleurs, en employant des balais en cbarbon, on a pu obtenir un per jeclioniement sensible et la machine pouvait alors être surchargée coasidcrublement.
F.g. an
Nous allons donner quelques indications au sujet de l'Importance de la dispersion.
Supposons que le nombre de lignes de force dans la section f {fiff. 2ti7), soit égal à 1; ce nombre se répartit sur les autres sections de la façon suivante :
a = 89,7 Vo ; f= a-4-6-+-c-he = l; 6 = 4,12 Vo; rf = «-f b-he]
La dispersion en c et en c est naturellement perdue sans donner lieu d^ailleurs à d'autres pertes ; par contre, la dispersion en b entraîne une chute réelle de tension et, par suite, une diminution de la puissance. Ponc, le nombre utile de lignes de force est égal à ab.
MM. Mavor et Coulson^ de Glasgow, construisent des dynamos munies deTenroulementSayers, dont il a été déjà question p. 47.
Nous avons jugé utile de reproduire ici les données concernant ces dynamos de 80 kilowatls {fig, 268) qui se distinguent par leur poids très faible.
Fi g. 268
Puissance : E =:= 100 volts;
I = 800 amp. ; n = 420 tours.
Induit : Diamètre extérieur D = 33,23 cm. ;
« du cercle de fond des encoches
D' = 43,3 cm. ; « intérieur Di = 10,8 cm. ; Longueur / = 30 cm. ;
Nombre d'encoches = 72 ; nombre de touches du
commutateur = 36.
Enroulement principal : N = 72 ; s = 33,7 X 5 mm.
MAVOR ET COULSON, DRUSH ET C^'' 4f03
Chacune des 72 encoches reçoit un fil de Tenroulement principal et 2 fils de Tenroulement de compensation.
Inducteurs :
S/rr=51,6 X S3 = 2740; ^ 20000000 -..^^ B/ = — 2740~ ^ ^^^^•
Les inducteurs sont constitués par 4 circuits en acier coulé séparés entre eux par un entrefer de 1,3 cm. environ. Comme l'arc polaire est de 120"* et comme l'entrefer simple est de 0,633 cm. rintensité des lignes de force de la réaction de l'induit est (v. p. 240)
B', = jj 72 X -^ ryr^-M^TTx\7^ ^ '^^^'
tandis que nous avons trouvé tout à l'heure B; .-= 7300. Mais ce calcul n'est qu'approximatif et en réalité \Vi est probablement plus petit.
Spires par inducteur = 1008 ;
Diamètre du fil == 2,77 mm. ;
Résistance de deux bobines groupées en
série = 10,7 w.
Poids :
Inducteur, etc ISlTkilogr.;
Bobines en dérivation 147,4 —
Induit avec l'arbre et le commutateur, mais sans le cuivre. . 1061 —
Cuivre de l'induit. , 246,6 —
Palier, Porte-balais, etc 191 —
Total 3460 kilog.
On adresse souvent aux constructeurs anglais le reproche de préconiser trop le type bipolaire ; par contre, aux Etats- Unis ou constate une faveur marquée pour les types multipolaires et notamment pour la dynamo à 4 pôles, suivant le modèle représenté par les fig. 230 et 241. Tne exception à cette règle est faite par les dynamos Gg. 269 et 270 de la Brush Company^ de Gleveland, Ohio. La première de ces machines
BRUSH COMPANY, GLKYSLAND
est une génératrice pour tramways, la seconde est destinée à l'éclairage par lampes à arc (v. p. 262).
La caractéristique de la dynamo Brush consiste dans son i . i : neau plat avec pôles latéraux. Cette disposition fa-
Fig. 269 b
cilite grandement le démontage de Tinduit; en effet, pour dégager complètement celui-ci, il suffit d*enlever les chapeaux des paliers et les pièces en fonte a relativement légères.
Le noyau de l'induit est constitué par un ruban en cuivre enroulé qui est maintenu par des boulons placés suivant des rayons de façon à ne pouvoir pus se déplacer latéralement. Dans le même but, Tarbre est muni de bagues de butée. Les paliers reçoivent des coussinets ajustables qu'on emploie souvent aux Etats-Unis et qui sont dans ce cas spécial tout à fait à leur place, tandis que dans les types ordinaires de dynamos ils peuvent être supprimés sans inconvénient.
Effectivement, la flèche admise pour des arbres de dynamos à pôles extérieurs est tellement petite qu'elle n'atteint, lorsqu'on la réduit à lu longueur des coussinets, que 0,05 à 0,1 min. à peine. Il suffit par conséquent d'élargir ceux-ci de cette grandeur aux endroits voulus.
Une autre dynamo de construction américaine est montrée
LUNDELL, KEW-YORK
par la fig. 271; c'est un moteur sorli des ateliers bien connus par la construction de ventilateurs Lundell^ à New-York. Dans ce moteur, on a appliqué la disposition curieuse des in-
Fip. 270 b
ducteurs due à Jonas Wenstrom, comportant une bobine centrale et des pôles croisés. Par conséquent, la cage est en deux pièces, le plan de séparation étant perpendiculaire à l'axe.
Le moteur en question [fiç. 271) est muni de paliers à
rouleaux qui sont maintenus à la distance voulue au moyen
d'une douille dans laquelle on a percé des fentes. La pression
s'exerçant suivant l'axe de l'arbre est reçue par une plaque
interposée en cuir de porc.
410 CHAP. IX. — DntmiPTioN dk quelques tïves db dynamos
Fig. I7t
La Storetf Motor and Tool C", k Philadelphie, oonetniit un moteur semblable k celui que nous venons de décrire, avec deux inducteurs, déplacés sur le même axe, et deux bobines centrales.
Cette dernière disposition présente l'avantage d'an poidâ total moindre; par contre, le poids du cuivre des inducteurs est presque doublé.
