MachiDe Bmsb. — L'induit des machines Brush se compose

d'un morceau de fer sur lequel on enroule soit huit, soit douze bobines partielles.

MACHINES A COURANTS REDRESSÉS

On construit le noyau (fig. 496) en enroulant en spirale un ruban de tôle de 1^"*,5 d'épaisseur ; des lames de fer de même épaisseur, dépassant le ruban de part et d'autre, sont intercalées^ entre les spires, de manière à introduire dans la masse métallique, des divisions qui s'opposent à la production des courants de Foucault ; ces systèmes de lames occupent les sommets d'un polygone régulier, chacun d'eux comprenant deux rangées voisines maintenues par des boulons dirigés radialement. Les bobines partielles s'enroulent dans les intervalles de ces systèmes de lames.

Deux bobines diamétralement opposées sont couplées en tension en circuit ouvert au moyen d'un commutateur (disposition précédemmentindiquée par la figure il2).Pour une machine à huit bobines, on a quatre circuits ouverts (auxquels nous pouvons aiïecter les indices 1,2, 3, 4) et, par conséquent, quatre commutateurs, montés avec isolement sur l'arbre de l'induit. Le schéma 197, dans lequel on a imprimé à ces commutateurs diverses translations, afin d'éviter la superposition de leurs projections sur un plan perpendiculaire à l'arbre de l'induit, indique les orientationsr relatives des lignes de commutation; les arcs vides ou isolants représentent chacun -^ de circonférence. Une paire de balais A et B dessert à la fois les deux commutateurs 1 et 3 ; les commutateurs 2 et 4 sont de même desservis ensemble par une autre paire de balais C et D* Les balais B et C sont reliés entre eux d'une façon permanente; le circuit extérieur s'établit entre les balais A et D. Faisons tourner l'induit dans un champ magnétique uniforme perpendiculaire à son axe de rotation et supposons que les orien^ tations indiquées par notre schéma correspondent à l'instant où la paire de bobines i, V en connexion avec le commutateur Oi n'est le siège d'aucune force électromotrice et par • conséquent n'est

Fig. 197.

parcourue par aucun courant. La paire de bobines 3 3' est alors le siège d'une force électromotrice maximum ; le circuit ouvert qu'elle forme avec le commutateur 0, se trouve fermé par un cir^ cuit complexe qui comprend

1^ le balai A, le circuit extérieur et le balai D ;

2^ une bifurcation en deux parties, d'une part, par le commutateur Os et la paire de bobines 2, 2' et, d'autre part, par le commutateur 0^ et la paire de bobines 4, 4';

3"^ le balai C, la jonction fixe G D et le balai B.

De plus les paires de bobines 2, 2' et 4, 4' sont chacune le siège d'une force électromotrice moyenne ; elles sont associées en quantité, en circuit ouvert, par leurs commutateurs Ot et 0^ et les balais CD avec lesquels ces commutateurs sont en contact; ce circuit est fermé par la jonction permanente C B, le balai B, la paire de bobines 3, 3^ le balai A et le circuit extérieur AD.

On capte, par conséquent, dans le circuit extérieur, les trois courants provenant des paires de bobines (3, 3^), (2, 2') et (4, 4'), en laissant hors circuit la paire (1, 1').

Lorsque, par Teflet de la rotation de l'induit ^ le commutateur 0, commence à prendre contact avec les balais A et B, le commutateur 0, perdra ses contacts avec les balais C et D ; la paire de bobines 2,2' sera alors mise hors circuit et l'on captera dans le circuit extérieur les courants provenant des paires (4, 4^), (1, 1^)61 (3, 3').

Chaque huitième de tour produit une mutation de la bobine hors circuit.

La figure 198 représente une machine Brush avec induit à douze bobines et six commutateurs ; les commutateurs Oi et Oi sont desservis ensemble par deux balais ; il en est de même pour Ot et Ob et pour O3 et Oe ; de là la répartition des commutateurs en trois paires. L'inducteur se compose de deux électro-aimanta horizontaux en fer à cheval qui, comme dans les machines à anneaux plats, mettent en regard des pôles de même nom, les deux pièces polaires latérales embrassent chacune -g- de la circonférence.

' Nous supposons que celte rotation se fasse dans le sens du mouvement des aiguilles d*une montre.

Les machines Brush, construites par V Anglo-American-Brush- Electric-Light'Corporalîon, sont surtout employées pour l'éclairage par arc voltaïque. L'excitation de l'inducteur est faite en série, en faisant traverser au courant un régulateur automatique dans lequel la résistance variable est constituée par des piles de plaques de charbon. L'attraction exercée par le relai sur son armature mobile produit, par l'intermédiaire d'un levier, une compression plus ou moins grande sur ces piles de charbon, de manière à rendre leurs contacts plus ou moins intimes et régler ainsi leur résistance.

233. Hachinfl Tbomson-Houstoii. — Dans les machines Thomson- Houston, l'âme de t'induit est composée (Ûg. 199) de deux coquilles de fonte S opposées l'une à l'autre et réunies par des

Fig. 199.

barres de fer cintré d sur l'ensemble desquelles on enroule un lil de fer verni W ; on recouvre d'uu vernis isolant la surfoce de cet enroulement.

Faisons passer par l'axe de rotation .trois plans indéfinis divisant l'espace en six angles dièdres égaux de 120 degrés chacun ; chacun de ces trois plans est pris comme plan moyeu on plan de symétrie d'une bobine élémentaire enroulée autour du noyau de l'induit en spires parallèles & ce plan; des goupilles J enfoncées

MACHINES A COURANTS REDRESSÉS 397

dans des trous pratiqués d'avance dans le noyau servent de guides pour les enroulements et limitent les espaces qu'ils doivent respectivement occuper. On enroule successivement la moitié de la

première bobine, la moitié de la seconde, toute la troisième bobine, l'autre moitié de la seconde et l'autre moitié de la première; chacune des trois bobines doit constituer un circuit ouvert. La

ng. Ul.

surface extérieure de l'induit ainsi obtenue (Sg. 200) est sensiblement sphérique ; on la cercle avec quatre liens gi en fils de laiton. Les trois bouts d'origine des trois bobines sont soudés en h;

les trois extrémités 1, 2, 3 doivent être reliées à un collecteur.

Ce collecteur est représenté par la figure 201 ; il se compose d^un anneau de cuivre divisé en trois arcs égaux ; chacun de ces arcs est relié avec l'extrémité d'une des trois bobines AA\ BB', CC^

Munissons, par la pensée, ce collecteur de deux balais donnant des contacts diamétralement opposés et faisons tourner Tinduit dans un champ magnétique uniforme perpendiculaire à son axe de rotation. La figure schématique 202 indiquant trois positions successives de cet induit; celle de gauche suppose la bobine A orientée de manière à n*étre le siège d aucune force électromolrice, cette bobine est alors mise hors circuit, et Ton capte en tension les courants produits par les deux autres bobines B et C. Dans la

Fig. 202.

seconde position^ qui succède à la pl*emière par une rotation de 30 degrés, la bobine A va entrer dans le circuit et la bobine B va en sortir ; à ce moment on capte les courants provenant des trois bobines, ceux des bobines A et B se réunissent en quantité et leur somme s'ajoute en tension au courant de la bobine G. La troisième position, qui succède à la seconde par une nouvelle rotation de 30 degrés, met hors circuit la bobine B (qui, dans la nouvelle position qu'elle occupe, n'est le siège d'aucune force électromotrice) ; on capte en tension les courants des deux bobines A et G. On voit ainsi que la rotation de 60 degrés a, pour le fonctionnement de l'appareil, permuté, pour ainsi dire, les bobines A etB, tandis que la bobine G n'a pas cessé d'entrer dans le circuit.

Cela posé, remarquons, d'après la figure intermédiaire, que la bobine B, au moment où elle va être mise hors circuit est placée

MACHINÉS A GOURANTS REDRESSÉS

de manière à être le siège d^une force électromotrice ; c'est seulement après une rotation de 30 degrés que cette bobine occupera sa position neutre ou inactive. Nous laisserions donc inutilisées une partie des forces électromotrices de Tinduit, si les deux balais frolteurs étaient des balais simpled, ainsi que nous Tavons sup* posé. On remédie à cet inconvénient en employant des balais doubles (iig.203) ; pour chacun de ces balais, les deux parties constituantes font entre elles un angle dont la bissectrice est parallèle à la direction Qxe du balai simple qu'il remplace. Supposons, pour fixer les idées, que cet angle soit de 40 degrés ; la bobine B ne cessera d'être associé en quantité avec la bobine A qu'après avoir dépassé angulairement de 20 degrés la position pour laquelle

Fig. 203.

elle aurait perdu contact avec le balai simple, ; il s'en faut alors de 10 degrés seulement qu'elle arrive à sa position neutre.

L'emploi des doubles balais permet donc de récupérer une fraction des forces électromotrices qui seraient perdues avec l'emploi des balais simples. Cette fraction dépend de l'angle du balai double ; on peut la faire varier en faisant varier cet angle luimême ; si cet angle devenait supérieur à 60 degrés , il arriverait par instants que chacune des trois bobines fut fermée en court circuit et que, par suite, le courant extérieur fut momentanément interrompu. Mettant à profit ces observations, les inventeurs de la machine Thom son-Houston ont imaginé un régulateur automatique qui agit sur l'angle de calage de chacun des balais doubles et fait ainsi varier la force électromotrice utilisée, de manière à

iOO TRAITÉ PRATIQUE D'ÉLECTRICITÉ

maintenir constante l'intensité 3n courant extérieur malgré ]es variations que peut subir la résistance du circuit.

Fig. !(U. — Inducteur Thomson-Uouslon.

L'excitation àe l'inducteur se fait en série. Cet inducteur se

compose (fig. 204) de deux noyaux constitués par des cylindres

- Hacbiae Thooiaon-Houalon.

creux I disposés horizontalement et osculant l'induit; les bases extérieures de ces deux cylindres et les barres de for horizontales b qui les réunissent constituent ensemble la culasse.

MACHINES A COURANTS REDRESSÉS

La machine présente extérieurement (fig. 205) Taspcct d un grand cylindre, entourant et masquant Imduit.

La figure 206 indique une disposition adoptée pour diriger des insufflations d'air sur les contacts de l'induit et des balais doubles. Ces insufflations, -amenées par les tubes S, sont produites par une petite pompe à air spéciale, actionnée par la machine elle-même.

Quatre machines Thomson^Houston ont figuré à l'Exposition Universelle de 1889; la première tournait àl 250 tours par minute, pesait 11 tonnes et donnait 20 chevaux de puissance disponible aux bornes; les trois autres tournaient à 1150 tours, pesaient 18 tonnes et donnaient de 25 à 35 chevaux.