MACmNES DYNAMO-ÉLECTRIQUES

Après avoir, dans ce qui précède, traité des lois les plus importantes qui régissent les phénomènes électro-magnétiques et ceux de l'induction, nous allons, dans ce qui va suivre, nous occuper, avec quelques détails, de l'utilisation industrielle de ces principes fondamentaux.

Ije fait que la dynamo pratique a précédé sa théorie de quelques dizaines d'années a été préjudiciable à son développement, puisque chaque progrès a dii être racheté par des essais dans lesquels on a dépensé heaucoup de temps et d'argent. Les résultats mêmes de ces essais furent souvent mal interprétés, par suile de l'ignorance qui régnait alors au sujet des lois fondamentales de l'électricité dynamique, et ils ont,

FHÉNOMKNES d'iNOUCTION 9

de la sorte, donni'- lieu à des conclusions erronnéus. Il serait sans contredit très intéressant de pouvoir suivre pas à pas le progrès que la dynamo a dû faire pour arriver au degré de perfection actuel ; toulefois le but de cet ouvrage ne nous permet pas de nous étendre sur les détails de l'hislorique de celle évolution.

Nous aborderons donc immédiatement la dynamo moderne à courant continu.

Quelque difTérentes que soient les dynamos actuelles ji courant conlinu en ce qui concerne leurs formes, leur enroulement et leur mode de construction, elles possèdent toutes les mêmes signes dtstinctifs qui sont : le cbamp magnétique fixe et l'induiL avec son commutateur animé d'un mouvement de rotation. Dans cet induit, on produit une f. e. m. grAce au mouvement de rotation déterminant une modification dans le nombre des lignes de force qui traversent l'enroulement.

Toutes les tentatives faites dans le but de rendre l'induit fixe ont échoué par suite de la complication des types de ...

macliincs ainsi constituées.

Nous allons tout d'abord examiner do quelle façon on peut appliquer les lois de l'induction déjà connues aux rds qui tournent dans un champ.

Dans la lîg. 5, NS est lo champ magnétique fixe, A

Vinduit qui tourne et autour i...,. ^

duquel nous supposerons ,

pour le moment, qu'une seule spire aoil enroulée. L'induit est constitué par un anneau formé de disques isolés en fer. Nous reviendrons plus tard sur l'importance que présente l'isolement de ces disques. Comme le fer olfre au passage des lignes de force une résistance magnétique beaucoup plus faible que l'air, toutes les lignes sortant du pùle Nord traverseront le

10 ClIAP. I. — • PRINCIPES GÉNÉRAUX

fer. Cansidérons la répartitioii des lignes de force sur la sur« face de Tiaduit ; nous trouverons que la densité la plus fort^ de ces lignes a lieu entre les surfaces des pôles et le noyau de Tûiduit ; en eSet, c'est en cet endroit que la distance est la plus petite. Nous nous trouvons donc ici en présence du cas d'un champ homogène. Par contre, à droite et à gaucbe des becs polaires, bd et /A^ la densité des lignes de force décroit rapidement, et on peut la considérer comme égale à zéro dans la ligne neutre.

Soit B la densité des lignes de force en un point quelconque de la périphérie de Tinduit.

En mettant le fer induit en mouvement ainsi que sa bobine,^ le nombre de lignes de force qui traversent celle-ci se modiGe constamment. Par suite, on induit dans cette bobine une f. e. m. dont la vateur instantanée est donnée par réquation (7) déjà connue :

dans laquelle

Ditn ' 60 •

D étant le diamètre de Tinduit en centimètres ;

N le nombre des tours par minute.

Nous remarquons de plus que le nombre des lignes de force dans la bobine s'accroit pour le sens de rotation indiqué, de ^r à a et de c à e, et décroît, par contre, de « à c et de e à ^. Mais, tandis que, au passage des points a et c, la direction des lignes de force ne se modifie pas, leur direction change lorsqu'elles passent par c et g. par suite, pour une rotation complète, le courant change seulement deux fois de sens, en «et e.

En portant, sur un diagramme, la f. e. m. pour toutes les positions de l'induit, on obtient la courbe de tension représentée par la figure 6.

Pour transformer le courant alteriiatif en courant de même sens (ou continu), Pixii fit usage, dès 1832, dans sa dynamo, d'un commutateur, qui a été depuis notablement perfectionné.

PHÉKOMÉNSS d'induction 1 1

La forme la plus ^mple d'un commutateur (t) consiste ossealietlement en deux pièces de contact reliées aux extrémi* lés des bobines, et tournant avec l'induit sur lesquelles le coursât est recueilli au moyes de deux bains fixes. La position (les balais doit être telle que ceux-ci passent d'une touche IL ane antre au moment où le courant est reoTersé (/ïy. 5). Daas la disposition adoptée sur lafigaie 5,bbobiii«ne coupe qmt la moitié des ^«es de force qui sortent d'an pôLe. Mais

Fig. 6.

o» peut également disptMer la bobine autosr de l'induit entier, ainsi que cela a lieu dans le cas de la figure 7.

La première disposition a reçu le nom d'enroulement en anneau, la denxièine celui d'enroulement en tambour.

Nous ferons observer en passant que dans le cas d'un enroulement en tambour, les balais doivent occuper en général une autre posilioa que dans le cas d'un enroulement en anneau ;

toolcfois, celle rèprle n'est pas „. .

. " t^ Fig. 7.

absolue, puisque nous ponr-

risns, sans diElïculté, tourner le commutateur cl les fils de

jonctions par rapport aux. fils induits.

(t\ On donne souTeol au commuta leur d'une dynamo à courant conlivu (e nom de « collecteur • Mais nous suivons l'usage établi en Ançleterrc et qui est, à notre avis, plus correct, ta réservant le aom de collecteur aux bagues de frottement.