MOTEURS A CHAMP MAGNÉTIQUE CONSTANT

dépend que des alternances du courant, dont le nombre reste fixe (5 000 par minute). La communication du courant est proportionnelle au débit, sans aucun réglage mécanique, et le rendement atteint toujours 80 p. 100, même avec les petits moteurs.

Cet appareil n*exige d'autres accessoires que des commutateurs et un rhéostat à main pour la mise en marche. La manœuvre est extrêmement simple.

Les petitsmoteurs.se disposent, comme des lampes.

Fig. 111. — Moteur à courants alternatifs de MM. Zipernowsky, Déri et Blathy.

sur le réseau secondaire alimenté par les transformateurs, tandis que les moteurs plus importants, pouvant recevoir sans danger des courants de haute tension, se placent directement sur la canalisation des dynamos à courants alternatifs. Ces moteurs peuvent donc être utilisés sur toute installation de courants alternatifs déjà existante, sans lui faire subir le moindre changement, d'où résulte une grande économie.

Des expériences faites à Francfort par une Commission nommée par la municipalité, expériences renouvelées en France, ont montré qu'en faisant brusquement

passer l'appareil de la marche à vide à une charge de 440 p. 100 de la charge normale, l'électromoteur ne subissait aucun ralentissement, non plus qu'aucune accélération lorsqu'on le décharge brusquement.

Lorsque la résistance opposée à l'électromoteur dépasse fortuitement celle qu'il est capable de vaincre, l'appareil s'arrête purement et simplement et n'est exposé à aucun désordre, alors qu'un moteur à courant continu serait mis hors de service.

D'ailleurs ces appareils conviennent surtout pour les faibles puissances et lorsque le démarrage, peut être fait à vide.

Moteurs à champ alternatif. — Une dynamo à.

courant continu, montée soit en série, soit en dérivation, peut fonctionner comme moteur, si on lance dans l'inducteur et dans l'induit un même courant alternatif. Mais, dans un tel système, l'inducteur doit être feuilleté, afin de diminuer les courants de Foucault, et la self-induction est toujours considérable. Aussi ce dispositif n'est guère employé que pour de petits moteurs, servant par exemple à actionner des ventilateurs domestiques, et absorbant 1 ou 2 ampères avec une dififérence de potentiel efficace de 50 volts. Ces petits appareils sont très employés en Amérique.

Si l'on supprime le fer dans l'inducteur et dans l'induit, le couple moteur est proportionnel au produit des intensités dans ces deux organes (compteur E. Thomson).

M. Mordey a amélioré le rendement en plaçant sur l'axe même du moteur un redresseur de courants. Dans cette classe rentrent aussi les moteurs à induit fermé, fondés sur les expériences de répulsions électrodynamiques de M. E. Thomson.

Moteurs à champ tournant. — Nous avons indiqué plus haut (1) le principe de ces moteurs : ils peuvent être alimentés, soit par des courants alternatifs simples, entre lesquels on produit la différence de phase nécessaire, soit par des courants polyphasés, fournis sous cette forme par la génératrice. Vu l'importance prise par ces appareils, encore tout récents, nous citerons quelques exemples.

Moteur à courants diphasés de MM, Butin et Leblanc. — MM. Hutin et Leblanc alimentent leur moteur par des courants alternatifs simples, ce qui permet de réduire à deux le nombre des fils de ligne, et produisent le décalage à l'arrivée au moyen d'un ou de plusieurs condensateurs, de capacité convenable. La figure 112 montre les deux dispositions employées : dans l'une, l'inducteur comprend deux séries de bobines montées en dérivation, et dont l'une est placée en tension avec le condensateur. Dans l'autre montage, les deux circuits inducteurs sont placés en tension sur la ligne et le condensateur est mis en dérivation sur l'un des circuits.

Les moteurs à champ tournant de MM. Hutin et Leblanc présentent en outre une disposition spéciale pour empêcher que l'induit soit parcouru par un courant d'intensité trop considérable, ce qui pourrait mettre rapidement la machine hors de service et provoquerait des baisses de potentiel considérables dans la ligne au moment du démarrage du moteur. Des rhéostats en nombre égal à celui des circuits mobiles de la machine peuvent être insérés dans ces circuits. Ces rhéostats sont assujettis à être manœuvres simul-

(1) Voy. Champ tombant et Courant polyphasé.

tanément. Dans ces conditions, il est possible d'éviter

rbéoéxl

f^ rhéostat

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rhéostat {

rhéostat

coadensaleur

Fig. IM. ^ Schéma du moteur à champ tournant Hutin et Leblanc.

un courant trop considérable tout en laissant le couple

moteur, développé sur Taxe de la machine, indépendant de sa vitesse de rotation.

Moteur à courants diphasés duCreusot. — MM. Schneider et O* construisent des moteurs à courants diphasés qu'ils actionnent au moyen des alternateurs Zipernowsky, décrits p. 69. Dans ces électromoteurs, la partie fixe est semblable à celle des génératrices de même puissance, mais avec un nombre double de pôles. L'armature mobile se compose d'un cylindre creux portant des rainures à l'extérieur. Cette armature est feuilletée, afin d'éviter l'influence des courants de Foucault dans le démarrage ; elle est évidée dans la partie centrale, à la manière d'un anneau, afin de l'alléger.

Le fil est placé uniquement à la surface extérieure de ce cylindre, et passe d'une rainure à l'autre de manière à former des bobines plates en forme de spirale.

Le modèle représenté (fig. H3) a une puissance de 30 chevaux et porte 16 pôles, soit pour chaque courant 8 pôles montés en série et enroulés alternativement dans les deux sens. La vitesse angulaire du champ tournant est d'environ 630 tours par minute. L'armature porte 96 rainures, soit 6 pour chaque intervalle de pôles. Chaque bobine induite contient deux intervalles de pôles entre ses spires les plus écartées. L'ensemble comprend deux bobinages superposés, formés chacun de 8 bobines, montées en série et enroulées alternativement dans les deux sens. Le second bobinage chevauche sur le premier d'un demi-intervalle de bobines ou d'un intervalle entier des pôles de la partie fixe.

Chacune des deux couches de bobines pourrait être

fermée sur elle-même, s'il n'était indispensable d'in-

Fig. 113. — Moteur à courants diphasés du Creusot.

tercaler une résistance variable dans chacun de ce» deux circuits au moment du démarrage, afin d'éviter

à cet instant la production de courants trop intenses par rapport à ceux de la ligne. Pour cela, deux des quatre extrémités libres des bobinages sont réunies en une seule, ce qui donne trois fils libres, dont un commun. Ges trois fils communiquent avec trois bagues, munies de frotteurs qui sont reliés eux-mêmes avec deux rhéostats liquides, formés de cuves à sulfate de cuivre. Pour la mise en marche, on éloigne le plus possible les électrodes ; on les rapproche ensuite progressivement jusqu'au contact.

Ces moteurs sont employés aux mines de Decize pour actionner des ventilateurs.

Moteur à courants diphasés de Brown, — La figure 114 montre un moteur à courants biphasés de 4^5 kilowatts construit par la maison Brown Boveri et C*% de Baden (Suisse), qui fonctionne avec une différence de potentiel efficace de 100 volts et une fréquence de 40 périodes par seconde. Les circuits inducteurs sont placés dans 40 cannelures contenant chacune 9 fils de 3,8 millimètres de diamètre. L'induit, en forme de cage d^écureuil, est constitué par 37 barres de cuivre de 9 millimètres de diamètre, soudées à leurs extrémités sur deux couronnes en cuivre. L'épaisseur de l'entrefer ne dépasse pas 0,5 millimètre. Grâce à cette faible épaisseur, le circuit magnétique est très court et il faut moins de spires pour amener l'induction magnétique efficace à sa valeur normale, ce qui réduit la self-induction du moteur et le glissement à pleine <îharge normale.

Le graissage est produit par des l)agues.

Moteur à courants diphasés de la Westinghouse C^. — Les moteurs construits actuellement par la Westinghouse Electric and Manu factuHng C*», à Pittsburg,

es O M

ont rinducteur mobile et l'induit fixe . L'inducteur porte un enroulement tout à fait analogue à celui d'un anneau Gramme multipolaire ; ce circuit communique avec trois bagues, sur lesquelles frottent des balais reliés aux deux circuits diphasés.

L'induit fixe se compose d'anneaux en tôle mainte-

Fig. 115. — Moteur à courants diphasés de 5 chevaux.

nus par une couronne de fonte ; l'enroulement, réparti sur toute la circonférence, forme deux circuits distincts, dans lesquels on peut introduire des résistances convenables pour faciliter le démarrage ; ces résistances sont mises en court circuit dès que le moteur a pris sa vitesse.

Dans les types inférieurs à 4 kilowatts (fig. 115), il n'y a pas de rhéostat de démarrage.

L'enroulement est établi pour une différence de po-

MOTEURS fi CHAMP TOURNANT. 27Î

tentiel efficace de 200 ou de 400 volts et des fréquences de 25 ou de 60 périodes par seconde.

Moteurs biphasés de Testa. — Ces moteurs sont construits par les usines du Creusot ; ils présentent deux types différents, Tun pour les puissances inférieures à 10 chevaux, Tautre pour les puissances supérieures à cette limite.

Le système inducteur fixe est alimenté directement par le circuit extérieur à haute tension pour les moteurs du second type ; pour ceux du premier, il est excité soit directement par le circuit extérieur à tension relativement basse, soit par le circuit secondaire d'un transformateur.

Pour le premier modèle, le noyau inducteur est formé de tôles d'une seule pièce, assemblées par des flasques en bronze. Pour le second, la carcasse du système inducteur est identique à celle des alternateurs Zipernowsky, Déri et Blathy, sauf pour ce qui concerne le nombre des pôles, qui a dh être doublé afin de pouvoir maintenir les mêmes vitesses angulaires que celles adoptées pour les alternateurs. Les avantages inhérents à la construction des alternateurs Zipernowsky, Déri et Blathy sont ainsi entièrement conservés dans les moteurs asynchrones, ce qui permet^ entre autres applications, de faire fonctionner ces appareils directement sur le courant primaire d'une distribution et de supprimer de ce fait les transformateurs réducteurs de tension.

Le système inducteur des moteurs Tesla se compose de deux séries de paires de pôles alternativement de noms contraires, chaque série étant alimentée par l'un des deux courants de la distribution (fig. 115 et 117).

J. Lefèvre. — Nouv. électr. 16

L'induit est toujours en forme de tambour; il se

Fig. 116. — Moteur Tesla de 6 chevaux.

<:ompose de tôles assemblées sur l'arbre et portant des

MOTEURS k CHAMP TOURNANT.

rainures, dans lesquelles vient se loger le bobinage, qui comprend deux circuits. Dans les petits modèles.

Fig. 117. — Moteur Tesia de 20 chevaux.

ces circuits sont fermés sur eux-mêmes directement; dans les gros modèles, ils communiquent par trois bagues et trois frotteurs métalliques avec des rhéostats

de démarrage, permettant de mettre l'appareil en marche et de l'arrêter graduellement et sans à-coup, de sorte que ces opérations n'influent pas sur le fonctionnement des lampes branchées sur le même réseau.

Les électromoteurs biphasés du système Tesla démarrent à pleine charge et môme avec surcharge, avec une intensité de courant ne dépassant pas celle de la marche normale pour les types munis de frotteurs, et peu supérieure à celle-ci pour les petits modèles qui n'ont pas de frotteurs.

L'écart de vitesse entre la marche à blanc et la marche en charge est de 10 p. 100 environ pour les petits modèles et n'atteint pas 5 p. 100 pour les puissances supérieures à 10 chevaux.

Les petits modèles étant dépourvus de tout contact mobile, et le graissage s'efifectuant au moyen de bagues noyées dans l'huile, on peut les abandonner à eux-mêmes pendant très longtemps sans avoir aucun accident à redouter.

Enfin ces moteurs peuvent également être dans certains cas employés d'une façon avantageuse comme moteurs synchrones pour la marche normale. Il suffit pour cela, une fois le démarrage en charge effectué, l'appareil fonctionnant d'abord comme moteur asynchrone, de lancer dans l'induit un courant continu provenant d'une source extérieure quelconque. Cette disposition, quoiqu'un peu plus compliquée que celle d'un moteur à courants alternatifs simples, est néanmoins tout indiquée lorsque l'on désire à la fois pouvoir démarrer en charge et obtenir la marche synchrone de la réceptrice avec la génératrice, ce qui a pour conséquence d'élever le rendement et de faire travailler le moteur à une charge de 25 p. 100 supé-

MOTEURS A CHAMP TOURNANT. 28l

rieure à celle des moteurs synchrones ordinaires de même puissance.

Moteurs triphasés de VAllgemeine E lektricitâts Gesellschaft, — Cette Société construit des moteurs à courants triphasés, qui ont figuré à l'Exposition de Chicago. Dans tous les modèles, on a adopté la plus basse fréquence compatible avec un bon fonctionnement des lampes à arc, pour permettre d'associer les lampes et les moteurs dans une même distribution ; on a choisi pour cela 50 périodes par seconde, avec une dififérence de potentiel efficace de 60 volts par enroulement et de 100 volts entre deux quelconques des trois fils.

La construction de l'induit a été notablement simplifiée, en supprimant les dispositions qui permettent d'introduire des résistances dans le circuit induit au moment du démarrage. Le rendement industriel à charge normale est compris entre 71 et 91 p. 100; réchauffement n'est pas exagéré, même après une longue marche : le type de 50 chevaux ne s'échauffe que de 40 à 50** C. , après une marche continue de 8 heures.