CHAPITRE IV
machines magnéto-électriqdes gramme, siemens, de méritens. — différents systèmes de distribution de l'Électricité.
En ce qui concerne les applications, la machine magnéto-électrique est aujourd'hui à peu près complètementsupplantée parla machine dynamo, en raison du coût relativement élevé des aimants permanents et de
leur faible puissance. Cependant, elle est encore préférée pour certaines applications, comme par exemple pour la charge des accumula teurs.
La première machine Gramme, qui est connue sous le nom de modèle de laboratoire et qui est représentée figure 387, était une machine magnéto-électrique. Le champ magnétique est produit par un aimant permanent en fer à cheval, formé de plusieurs feuillets métalliques, entre les pôles duquel tourne une armature Gramme, du type ordinaire.
La machine primitive de Siemens, construite dès 185S, et représentée dans la figure 388, était également une machine magnéto-électrique. Entre les deux pôles d'un aimant vertical en forme de fer à cheval, tournait une armature, d'une structure spéciale, et qui peut être considérée comme la première forme de l'induit Siemens, que nous avons décrit précédemment.
Ce noyau de fer doux a la forme en section d'un fer à double T, sur lequel
SUPPLÉMENT A L'ÉLECTRO-MAGNÉTISME
Fig. 387. — Machine magnéto-électrique Gramuie.
Fig. 388. — Mactiine magnéto-électrique Siemens à aimant naturel et à armature en navette.
le fil est enroulé en navette, parallèlement aux génératrices du cylindre.
M. de Méritens construit une machine magnéto-électrique, d'un usage assez répandu dans l'éclairage électrique, et dont nous donnons une vue (fig. 389).
Dans cet appareil les courants d'induction, produits dans l'anneau d'une machine Gramme, viennent s'ajouter à ceux d'une machine magnéto-électrique ordinaire.
Pour bien comprendre ce qui se passe dans ce générateur d'électricité, il faut se rappeler : 1° que toutes les fois qu'on approche du pôle d'un aimant permanent le pôle d'un électro-aimant droit, le til qui entoure ce dernier est parcouru par le courant d'induction qui y a pris naissance, et que si l'on vient à éloigner, avec une même vitesse et à la même distance, le pôle de l'aimant permanent, un courant égal, mais de sens contraire au premier, parcourt le fil de l'électro-aimaut ; 2" qu'il se produit un courant d'induction, dit ({'interversion polaire, lorsqu'on pi-o-
mène un aimant permanent d'une extrémité I à l'autre d'un électro-aimant, à la condition i de le tenir toujours très près du fil et paral- ; 1 élément au noyau de fer doux. C'est sur ' ces deux modes particuliers d'induction
qu'est fondé l'appareil de M. de Méritens. ! L'anneau de cette machine se compose de ! seize bobines, qui passent successivement, I à chaque tour de l'induit, devant un nombre égal de pôles d'aimants permanents. Le noyau de ces bobines est formé de soixante lames de tôle, de 1 millimètre d'épaisseur, j rivées ensemble et présentant la forme d'un T à deux têtes, sur lequel est enroulé le fil qui constitue la bobine. Ce fil est gros ou lin, suivant que l'on veut avoir un courant de quantité ou de tension. L'avantage du noyau lamellaire est de pouvoir s'aimanter et se désaimanter instantanément, et de per- I mettre de donner à la machine une vitesse i d'environ mille tours à la minute.
Le générateur de M. de Méritens, dont lu construction est d'ailleurs fort simple, présente encore cet avantage qu'il n'exige qu'une force motrice relativement faible;
Fig. 389. — Machine maguéto-électrique de M. de Méritens.
que sa marche est d'une régularité parfaite, et qu'enfin les courants qu'elle fournit peuvent entretenir des régulateurs et alimenter quatre bougies JabloehkofT.
De grands progrès ont été réalisés, depuis quelques années, dans la construction des machines dynamo-électriques destinées à l'éclairage. Au début, en effet, les générateurs d'électricité étaient établis pour alimenter un nombre fixe de lampes ; de plus, lorsqu'on voulait éteindre un de ces appareils, on était obligé de lui substituer une résistance équivalente à la sienne, pour ne pas altérer la constance de la machine, qui dépensait toujours, et en pure perte, la même force motrice.
Avec les nouvelles machines, dites à
distribution constante^ on peut, sans troubler la marche du générateur, et en maintenant la proportionnalité entre l'éclairage efTecluéetlaforce motrice dépensée, allumer ou éteindre le nombre de lampes voulu.
Pour obtenir ce résultat, on a recours à deux systèmes de distribution. Dans le premier, ou système en dérivation ou à potenliel constant, la machine fournit, dans le circuit extérieur, une différence de potentiel constante et une intensité variable avec le nombre de lampes en service et la résistance de chacune d'elles.
Dans le second système, ou srjstème de distribution en série, ou à intensité constante, la machine fournit un courant d'intensité constante et une force électro-motrice variable avec le nombre de lampes.
SUPPLÉMENT A L'ÉLECTRO-MAGNÉTISME
Dans les générateurs ordinaires, la résistance intérieure de la machine et la diminution de la force motrice occasionnée par le passage du courant qui traverse l'induit, produisent une différence de potentiel aux bornes. On compense cet effet, dans les machines à potentiel constant, par le double enroulement, imaginé par M. Brûsch, ou à l'aide de régulateurs.
Le double enroulement, appliqué pour la première fois à la distribution, parM. Marcel Deprez, consiste à recouvrir les inducteurs de deux circuits d'excitateurs. L'un, à fil long et fin, est placé en dérivation sur les bornes de la machine; l'autre, monté en série, est traversé par le courant qui alimente les lampes.
Grâce à cette disposition, le courant d'excitation se trouve formé de deux courants, dont l'un, en dérivation, diminue quand augmente le débit de la machine, et dont l'autre, circulant dans les inducteurs en série, est proportionnel à ce même débit. La différence de potentiel aux bornes devenant, par ce moyen, presque invariable pour une vitesse constante, on peut, à volonté, allumer ou éteindre le nombre de lampes jugé nécessaire.
Parmi les machines dynamo-électriques de ce genre, il convient de citer le type connu en Angleterre sous le nom de machine Phœnix. Cette machine peut fournir jusqu'à 110 volts aux bornes et environ 800 ampères.
On peut encore obtenir une distribution à potentiel constant en corrigeant les variations de la force électro-motrice des machines dynamo-électriques, au moyen d'une sorte de relais, appelé gouverneur^ ou ré-
gulateur électrique, et qui agit tantôt sur une résistance intercalée dans le circuit d'excitation, tantôt sur la vitesse de rotation de la machine.
Dans le système de distribution à intensité constante, telle qu'on l'obtient avec la machine Thomson-Houston, on fait varier la force électro-motrice du générateur proportionnellement au nombre de lampes à alimenter.
Pour atteindre ce but, MM. Thomson et Houston ont monté les inducteurs de leur machine dans le circuit général, et ils lui ont donné la disposition d'un solénoïde, à l'intérieur duquel tourne une bobine induite, formée par trois bobines qui engendrent des forces électro-motrices alternatives, changeant de sens à chaque demi-tour. Ces bobines sont couplées entre elles par le jeu d'un commutateur spécial, et de quatre balais reliés deux à deux, de manière à être toujours par deux en dérivation et en tension avec la troisième. D'autre part, les balais sont mobiles sur le commutateur, et peuvent, pendant un temps déterminé, mettre les bobines six fois par tour en court circuit.
MM. Thomson et Houston sont ainsi arl'ivés à compenser les variations du circuit extérieur et celles de la vitesse du moteur.
La machine Thomson-Houston fournit un courant moyen de 9,6 ampères, et une force électro-motrice pouvant varier de oU à 1,600 volts, suivant le nombre de lampes à alimenter.
Ce générateur est appelé à rendre de très grands services, surtout dans les installations industrielles où l'on utilise souvent, comme force motrice, des machines dont la vitesse est très variable.
FIX DU SUPPLÉMENT A l'ÉLECTRO-MAGNÉTISME ET AUX MACHINES A COURANTS d'iNDUCTION.
SUPPLÉMENT
AU
