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Brake Horae Power
Fig, 226. — Courbes d'essais d'une machine à vapeur
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do démarrage d'un luoleur d'induction. Les résultats d'une iiutre expérience typique sont inscrits dans les diagrammes de la figure 225. On peut y lire l'eni'egistroment du rendement d'une dynamo shunt et l'analyse de ses })ertes. Ces <ixemples fournissent une indication précise sur la variété, l'étendue et le caractère |)i'atique des travaux de laboratoire d'électricité.
Les travaux sont individuels ; ce système permet à l'élève avancé de prendre son élan et évite que les ]»lus éveillés marquent le pas.
Il est à noter que l'éducation mécanicpie des électriciens est soignée à l'égal de leur éducation électrique. Les électriciens étudient par la même méthode expérimentale les moteurs à vapeur, à explosion, à vent, etc. Nous avons eu l'occasion d'assister à un lever des caractéristiques de la machine à vapeur, exprimées dans le diagramme 226. Les courbes relevées indiquent les relations entre la puissance au frein, la puissance indiquée et le rendement d'une machine à vapeur à grande vitesse.
Des exercices de laboratoire plus vastes, plus industriels, plus spéciaux, et des essais de parties d'installations sont exécutés, en concordance avec les leçons théoriques de l'auditoire, par les élèves qui ont terminé avec habileté et succès les travaux fondamentaux de l'électricité expérimentale. Ces travaux se rapportent à l'application de l'électricité dans des cas variés : éclairage, essais de lampes au photomètre, force motrice, transformateurs d'énergie électrique, batteries d'accumulateurs, hautes températures par le foyer électrique Moissan, etc. Ils préparent l'élève à comprendre et exécuter les diversités d'applications que multiplie l'industrie électrique.
Le laboratoire d'électricité constitue un tout organique dans lequel sont matériellemsnt réalisées les installations auxquelles se rattachent les notions inscrites au programme.
Un bel exemple en est fourni par l'outillage, sur lequel nous voyons les élèves étudier le travail de deux moteurs dans les conditions des moteurs de trannvays.
Les voitures de tramways absorbent, on le sait, une grande puissance au démarrage. Cette puissance tombe ensuite, dès qu'il ne reste qu'à vaincre le frottement de roulement et la
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pesanteur diins les rampes. Voici {t\g. 227), de quelle intéressante façon cette disposition est réalisée dans les installations du laboratoire Pratt.
Les conditions de dérnarra<^e sont expérimentées en fixant un volant sur l'axe du moteur n" 1 ; le roulement normal (moteur n" 2) est figuré par un fi'cin de Prony, à circulation d'eau, lequel peut être chargé pour corres[)ondre au frottement de roulement et à l'etïbrt supplémcjitaii'e dans les rampes. L'arrangement général des appareils et leur mode de connection sont clairement indiqués dans le sclH'ma ci-dessus.
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Fig. 227. — Installaticn d'essai des moteurs de tramwaj's
Les deux moteurs, identiques en tous points, sont du type série 2 fLP, 115 volt, faisant 1050 tours à la minute en pleine charge. Ils sont boulonnés à une solide table et leurs axes sont réunis par un accouplement élasti(iue. Le controllei' est du type de tramway ; les canalisations et les^ connections des câbles sont établies suivant la méthode usuelle. Sauf les moteurs, l'appareil a été conslruit dans les ateliers de forgeage, de fonderie, d'ajustage de l'école, et monté par les élèves. Pour rendre plus claire à l'expérimentateur les combinaisons de circuit, des indicateurs de courant ont été installés au-dessus du controller et sont insérés dans le circuit. Lorsque le courant passe, l'armature de l'aimant se
LES INS'jrnTIONS DHNSKKiNKMKNT INDUSTRIEL i~>i
soulève cL iii(li({ii(' la ijrosence du courant. L'iiit(M'i'ui)ti()n du courant fait toiidier l'armature dans sa position noi-malc par son |)i'opio [xiids. L'op(''ratoui' voit à cIkkiuc instant pai- rpiels circuits le courant passe.
Le 1/3 du temps assif^né aux travaux de laboratoire est consacré à la construclion et au montage électriques.
Toutes les canalisations, tableaux de distribution, installations d'électricité, f^az, eau, etc., établies dans les laboratoires, sont l'cjeuvre des élèves ; ils en assurent l'entretien et les réparations ; les professeurs considèrent ces travaux comme essentiels pour la préparation {U'ofessionnelle des futurs électriciens.
Voici comment se font ces travaux. Suivant un plan discuté, les élèves font un croquis préliminaire des installations ou travaux à exécuter et le soumettent à l'instructeur. Le croquis approuvé, ils font le dessin coté, établissent le devis du matériel nécessaire et l'évaluation des frais. Le travail est ensuite exécuté conformément au plan et dans des conditions tecliniques irréprocbables.
Le dessin industriel, spécial pour les électriciens, est enseigné intimement avec les travaux de laboratoire et les cours d'auditoire. Cette liaison entre les branches est un trait intéressant de l'enseignement. Le but n'est pas la formation de dessinateurs spécialistes ; il consiste surtout à faire comprendre les principes et méthodes de construction et se fait, tantôt d'après des modèles, tantôt d'après des croquis ou d'après des bleus fournis par l'instructeur, ou d'après les appareils ; comme il est dit plus haut, le but n'est pas de faire des projets d'appareils, basés sur des calculs, ni de créer des modèles, mais d'enseigner les bonnes méthodes de construction et les proportions des pièces constituantes. Les schéma de distribution de force et d'éclairage sont spécialement étudiés à fond sur la base des installations des laboratoires. Vers la fin des cours, les élèves font des études d'après des thèmes personnels et individuels, tels f[u'un tableau de distribution, un transformateur, une petite dynamo, etc.
Toutes les installations sont formées d'éléments d'appareils industriels et elles peuvent -se connecter pour des essais de tous genres. Des shunts peuvent être insérés dans les champs
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d'un ou des deux moteurs, et ainsi, comme le montre l'exemple suivant, se multiplient les usages que l'on peut faire de l'installation pour les expériences.
La fig. 228 est le schéma de l'installation marchant comme groupe moteur - générateur. Les moteurs peuvent être accouplés et connectés en série sur une canalisation à 230 volts (fig. 229) pour agir comme groupe compensateur entre les deux '-' parties d'une canalisation à trois fils, très souvent emplo3'ée dans les distributions d'éclairage isolées.
Les caractéristiques des appareils du laboratoire Pratt sont : l'extrême souplesse des moj^ens d'expérience, le caractère industriel des appareils, leur coût modéré vu que les pièces sont industrielles et faites de matériaux ordinaires ; leur clarté et la multiplicité des installations, qui permettent à
Fig. 228.
Groupe moteur-générateur
Fig. 2jg. — Groupe compensateur
l'élève de faire, par lui-même, les expériences fondamentales et l'illustration des définitions et des termes, non par des mots, mais par l'examen des phénomènes et par des faits.
M. Jameson nous dit — et son opinion nous a été confirmée par des professeurs du «Carnegie Institute-' à Pittsburg, de la «Case Scliool" à Cleveland, etc., où les cours sont donnés
dans le môme esprit d'après un programme similaire, — ([lie la méthode donne les résultats suivants :
1" Entraîner l'élève à des efforts fermes et continus dans une direction donnée ;
2° Diviser la matière de façon à ce que chaque essai et chaque étude ne porte que sur une idée nouvelle à la fois ; et donner la démonstration et l'explication concrète sullisante de cette idée et de ses rapports avec les connaissances acquises.
Nous ne nous sommes pas lassés de rechercher et de visiter en détail les laboratoires d'électricité installés dans les palais scolaires somptueux disséminés dans les quartiers des villes. Nous y avons trouvé, le soir, une population ouvrière,, identique à celle de nos écoles industrielles, évoluant dans des ateliers et laboratoires richement outillés et meublés. L'aspect des activités excitées par les travaux si passionnants des laboratoires, la vue de tous ces jeunes gens inclinés sur les appareils dont-ils suivaient l'action avec une attention concentrée, fit apparaître devant nos yeux l'obsession des classes d'électricité de nos écoles industrielles ; nous vimes en imagination nos vaillants professeurs expliquer, avec éloquence et ardeur, le fonctionnement des appareils et appuyer leurs dires de croquis au tableau, faute de matériel de démonstration.
Nos héroïques élèves, assis souvent sur des bancs mesurés à la taille des enfants de l'école primaire sous un éclairage parcimonieux et pauvre, contrastent avec une vigueur singulière sur les élèves américains, installés dans l'aisance cossue de l'ameublement et de l'outillage technique que la munificence éclairée des Américains met abondamment au service des écoles.
Nous n'avons trouvé aucune école industrielle ou professionnelle qui ne fut installée dans ses locaux propres.
Dans le courant des deux années d'études, les travaux d'atelier comportent 6 périodes par semaine pour les électriciens, plus de nombreux travaux de construction qui font partie des travaux de laboratoire. Les électriciens, comme les élèves mécaniciens, commencent les travaux d'atelier par les principes fondamentaux du travail du bois : menuiserie, charpenterie, tournage, dans le but de s'initier à l'emploi
des outils. Cette instruction est individuelle ; chaque élève exécute les travaux suivant un thème imposé ou selon ses plans personnels, conçus d'après son propre jugement et appropriés à son degré d'avancement et d'habileté. Ces travaux conduisent au modelage industriel qui est immédiatement accompagné de travaux de moulage et de fonderie. Les pièces de fonderie sont ensuite parachevées et ajustées, pour entrer dans un projet d'ensemble qui est exécuté en 2""® année d'études.
