CHAP. I. PRINCIPES GÉNÉRAUX

Le commutateur à deux coquilles n*est aujourd'hui employé que dans des très petites dynamos réceptrices de quelques dixièmes de cheval- vapeur, et particulièrement lorsque la dynamo est munie de Tinduit bien connu de Siemens en forme de double T. Ce type de commutateur présente, en effet, ce grave inconvénient que la tension et avec elle l'intensité du courant varient considérablement pendant une rotation complète et s'annulent même à un moment donné. On peut obvier à cet inconvénient en reliant entre eux et avec un commutateur en plusieurs pièces un certain nombre d'enroulements répartis uniformément sur le pourtour de Tinduit de façon que, entre les balais, plusieurs bobines de tension différentes soient groupées en série. Les enroulements principaux de ce genre sont décrits dans le chap. II ; tous présentent cette particularité qu'ils forment une ou plusieurs figures géométriques fermées. On les désigne, pour celte raison, par le nom d'enroulements fermés. Une autre propriété caractéristique de ces enroulements consiste en ce qu'ils donnent lieu à la formation,

liif. 8.

entre deux balais, de deux circuits disposés en parallèle. Nous aurons l'occasion de parler des e?i roulements dits ouveriSy dans lesquels toutes les spires sont groupées en série, lorsque nous décrirons les dynamos destinées à l'éclairage par lampes a arc, car à part dans ce but spécial, ils ne sont pas employés.

Ainsi que le montre le courbe périodique de tension [fig, 8), celle-ci ne peut plus s'annuler dès qu'on fait usage d'un commutateur à quatre segments ; cette tension varie dans ce cas entre les limites E el \'2 E. En augmentant le nombre de touches, la différence devient beaucoup plus faible.

phénu-uènës d'induction [3

Lorsqu'on détermine la tension aux bomcs par la somme des tensions d'une seule bobine pour une période entière de commutalion, on peut, sans grande difliculté, estimer l'amplitude des ondulations que le courant subit.

Nous disons « estimer o ; car en elTet, un calcul exact est impossible dans ce cas par suite d'une circonstance à laquelle nous nous arrôlerons un peu plus lorsque nous aurons à traiter de la chute de tension.

Par suite de l'action mutuelle qui s'exerce entre l'électromagnélisnie et Tinduction, le courant ondulatoire, ou plutôt le champ magnétique variable de l'induit qui en est la conséquence, produit dans les spires de l'induit des f. e. m. qui s'opposent à l'accroissement et au décroissement de l'Intensité du cou- >

C'est pour cette raison que le courant môme, lorsque le nombre de touches du commutateur est petit et ne di'passe pas 16 à 20, peut èlre pratiquement coufidéié comme constant.

Pour établir la forraule générale donnant la tension, nous lerons usage de la lîgure '■).

Supposons que l'induit tourne dans un sens délermlné avec ta vitesse

Dans tous les conducteurs compris entre A et B, aucune modification n'aura lieu, ainsi qu'on le voit par l'inspection de la lîgure, pourvu toutefois qu'on laste abf>traction de l'action relativement faible des lignes de dispersion. Il ne se produit par conséquent dans ces (ils aucune tension, ou tout au moins

14 CIIAP. f. FRlNCirES GÉNÉRAUX

il ne s'y produit q-a'une tension négîîgeabk. Mais il «b est tout autrement dans les fils qui sont placés au-deseous de la ligne des pôles, Ces Gis se déplacent avec une vitesse c («ti centimètres par seconde) et selon qne cliacun d'' eux est placé ù gauche ou adroite de C, la variation du nombre de lignes est positive ou négative et égale à vBï.

Jusqu'en C le nombre des lignes de force diminue, à partir de ce point il s'accroît ; toutefois le sens du eourant reste le même puisque le sens des lignes de force a changé. {Voir la règle pour la détermination du sens da courant, pp. 7 et 8j.

La tension iodaile dans chaque condiïcteur est

et comme le nombre de (ils soumis à chaque instant à Taction du champ est égal à

p désignant le nombre de paires de pôles, la tension M^e sera

E = vBl-^^ N g^ p.

Pour exprimer la tension en volts, il suffit de diviser le produit par 10®.

Pour être appliquée au cas de dynamos ordinaires à courant continu, cette formule doit subir une petite modification.

Posons d'abord B/é = *, cette lettre représentera le nombre total dos lignes de force partant d'un pôle.

De plus, ainsi qu'il a été déjà dit, les enroulements à courant continu font naître dans l'induit autant de circuits groupés en quantité qu'il existe de lignes de balais. Désignons par /?, le nombre de dérivations de courant à 2 branches (équivalant à la moitié du nombre des tiges de balais), la tension entre

deux balais ne sera que la l^-j partie de celle donnée par la formule ci-dessus.

PHRKOM^NES d'induction . 15

Nous obtenons par conséqaent l'équation importante (10) E = gjj-j^, ^ (en volts).

E est dite la tension intérieure ou bien la f. e. m. induite ; la tension extérieure ou la tension aux balais etSi égale à la précédente diminuée de la perte de tension dans Finduit. (Voir cfaap. II, Lit. B.)

Cette formule, ainsi fue le prouve la façon dont nous l'avons obtenue, s'applique aussi bien aux induits à anneau qu'aux induits en tambour, pourvu que N ne soit pas égal au nombre de spires mais à celui des conducteurs qui se trouvent sur la périphérie de l'induit.

Il nous reste encore à dire quelques mots sur le deuxième organe principal des dynamos à courant continu, les inducteurs.

Le mérite d'avoir les premiers utilisé Le courant de Tinduit pour l'excitation des inducteurs revient à MM. Brett et Sinsteden ; leur découverte a été faite entre 1848 et 1851. Mais comme cela arrive trop souvent, ces premiers essais étaient complètement oubliés lorsque Werner Siemens et Wheatstone conçurent la même idée (1). Siemens proposa de conduire • tout le courant de l'induit autour des inducteurs tandis que Wheatstone n'en utilisait qu'une partie. De cette façon furent créées les dynamos en série et les dynamos en dérivation ou dynamos shunts auxquelles vinrent s'ajouter plus tard les dynamos compound [Brush) dans lesquelles les deux modes d'excitation étaient employés simultanément. Pour ne pas empiéier sur le sujet d'un chapitre ultérieur, nous renoncerons à donner à cette place une description détaillée de ces modes d'enroulement.

Nous nous bornerons donc aux quelques indications préliminaires suivantes.

Comme dans les dynamos excitées en série tout le courant

(1) Proceedings of the Royal Society, H ft'vrier i867.

16 CHAP. l. — PRINCIPES GÉNÉRAUX

parcourt l'enroulement inducteur, toute modilicatiou delà résistance extérieure entraine une modiBcation de Tintensité du courant et par suite un accroissement ou une réduction de la tension aux bornes. Par contre, dans les dynamos en dérivation, les inducteurs sont montés en quantité avec le circuit extérieur. Le courant d*excitation n*est donc presque pas influencé par le circuit extérieur, puisque la résistance des inducteurs reste toujours la même. Les dynamos excitées en dérivation fonctionnent, par conséquent, avec un champ et une tension presque constants. Ce but est encore plus complètement atteint dans les dynamos compound.