CHAPITRE XVIII. — CALCULS D ETABLISSEMENT DES DYNAMOS
par bobine. Cet effet se reproduit deux fois par tour pour chacune d'elles; s'il y a/? bobines, la perte totale sera
^pL-K-^^pi^j^Lr^'
Pour n tours, il faudra compter sur une perte d'énergie égale à
11. Quelles sont les diverses pertes à prévoir dans les calculs d'établissement d'une dynamo?
i<* Le flux dans les inducteurs n'est pas entièrement utilisable : le coefficient de perte varie de i,3o à 2; dans les machines d'un même type et de dimensions croissantes, le flux perdu diminue généralement. Les inducteurs Edison sont exposés à des dérivations de flux par leur socle, bien qu'on les fasse en zinc ou en fonte manganésifère.
2<> Le flux subit aussi une réduction par suite de la réaction de l'induit. M. Hopkinson a indiqué un moyen de calculer cette perte en fonction de l'angle de calage, mais on l'évalue arbitrairement le plus souvent, en augmentant les ampèrestours calculés de i5 à 25 pour 100.
3<> L'hystérésis et les courants de Foucault entraînent une
perte de travail qu'on évalue par la formule de Steinmetz
en fonction de a)l); la perte par centimètre cube de fer et par
cycle est égale à o,oo5ill)*'*, et elle est exprimée en ergs. Pour
n tours par minute et pour v^""^ de fer dans le noyau, on aura
une perle de
o,oo5'\Si)^>^vn
60 X lo"^
watts.
4** Enfin il y a des pertes produites par la résistance du fil de l'induit et de l'inducteur : elles ont été calculées ci-dessus.
12. Faire le projet d'une série-dynamo à anneau donnant 60 volts aux bornes, 120 ampères à la vitesse de 1000 tours par minute.
Cet exercice est une récapitulation des précédents : nous
202 UVK£ III. — LBS PROBLÈMES.
donnerons la marche des calculs sans explication nouvelle.
Calcul de l'induit. — Admettons une perte de 5 pour loo dans rinduity soit de
o,o5 X 6o X i2o= 36o watts, I? i'i = 36o, i'i = j = o , 023 ohm.
Prenons un noyau d^anneau de longueur /=i:i5*^"*, de diamètre extérieur D = 22*™ et d'épaisseur e == 5*™. La double section S de ce novau sera
2 X l5 X 5=:i5o""*, soit pour le fer seul
i5ox 0,8=: 120*™*.
Le nomhre de spires N de Tinduit sera
E -hl,rf 60 H- 0,028 X 120 62 , 76
Or
/i<pio-' i6,6<pio-* 916,6.10-*
<jp ^S 16000x120 1,92x10^.
Donc
IV — ... — f e\f\ cmprkc
" 1,92x16,6 '9t>"P>rc..
La longueur du fil mduit sera de
On déduira le diamètre du fil de sa résistance : <f =:o,83.
Calcul de Vinducteur, — Nous avons
L'intensité du champ sera H= ^> si nous appelons S' la surface des pièces polaires; faisons S'=:36o<=™*, nous aurons
CH4PITRE XVIII. — CALCULS D*ÉTABLI88E]fEIfT DES DYNAMOS. 2l63
Prenons ifl> = 12000; il viendra pour la surface S'' du noyau de ri nducteur, avec 20 pour 100 de perte,
^ i,2ox 1,92 X io« ^
On en déduit le diamètre du noyau et les dimensions de la culasse.
Pour calculer les ampères-tours de l'inducteur, il est nécessaire de se donner préalablement les longueurs des lignes de force.
Prenons
en
Dans l*entrefer 4 = 1 , M «
r. i»zi . f r r "^ 12000 -
Dans lélectro 1,= 'i5 j — = — — =8,5.
Dansl'indait // = 26,5) ^ '^'^
NI = -i-g (2 X I , I X 5333 -h 25 X 8,5 H- 26,5 x 8,5)
Entrefer. Éleetro. Indalt.
= 12170 ampères-tours.
En estimant à i5 pour 100 la réaction de l'induit, nous serons conduits à 14000 ampères-tours, soit à 117 spires. On calculera le diamètre du fil par sa longueur et par la perte consentie dans l'inducteur. Enfin, on augmentera de 10 pour Too le nombre de spires pour tenir compte des pertes non évaluées.
13. Calculer la valeur du /lux nécessaire dans le cas d'une armature Siemens à tambour, portant N spires et devant développer E volts.
Le bobinage d'une armature à tambour a l'avantage de supprimer le fil intérieur de l'anneau Gramme, qui est inactif au point de vue de Tinduction et, par suite, nuisible par sa résistance. Tout le fil étant placé sur les génératrices extérieures, il n'y a donc de perte que par les abouts du tambour.
Les fils situés sur les génératrices diamétralement opposées coupent les lignes de force du champ de l'entrefer en sens contraires, et il s'y développe des forces électromolrices d'induction qui s'ajoutent et doublent l'effet.
2ll4 LIVRE III. — LES PROBLÂUBS.
Nous aurons, par suite»
60 E X 10* 3o Ex 10»
^ ~ ^ N ~^ Fi N
I/intensité du champ peut donc être réduite de moilié, ou bien Ton peut réduire la vitesse angulaire de Tarmature, à égalité de nombre des spires.
