CHAPITRE VI
47. — Les machines à courants continus étant les plus répandues, nous commencerons par elles la description des principales formes industrielles.
Les machines de Pixii et de Clarke sont bien connues, et ont figuré longtemps dans les laboratoires comme seuls spécimens des appareils dynamo-électriques. Leurs applications ont d'ailleurs été nulles ou à peu près.
48. — Les premiers appareils industriels sont dérivés de la machine de Siemens, à induit en double T et enroulement longitudinal.
Fig. 26.
Cet induit se compose (fig. 26) d'une pièce de fer circulaire, dans laquelle ont été pratiquées deux rainures longitudinales.
Le fil, isolé, est enroulé dans ces rainures un grand nombre de fois, jusqu'à ce qu'il les remplisse complètement. Les deux extrémités aboutissent aux deux coquilles d'un commutateur simple.
L'induit ainsi formé se trouve bobiné longitudinalement, d'une manière analoguejà une navette à filet : aussi Tappelle-t-on parfois induit à navette. Il est placé entre les branches d'une série d'aimants qui sont elles-mêmes munies de pièces de fer formant armature ou épanouissements polaires, et embrassant étroitement l'induit en ne lui laissant que le jeu mécaniquement nécessaire pour assurer le mouvement de rotation.
Deux ressorts frottant sur le commutateur servent de points d'attache au fil du circuit extérieur.
Si Ton veut transformer la machine [pour lui faire produire des courants alternatifs, il suffit de remplacer les deux moitiés du commutateur par deux bagues, ou même par une seule, si Ton veut utiliser la masse de l'appareil comme conducteur. C'est sous cette dernière forme que cette machine, réduite à de très petites dimensions, est aujourd'hui très employée pour actionner les sonneries des postes téléphoniques à appel magnétique.
Elle est usitée aussi pour produire dans les exploseurs, les courants de courte durée qui sont nécessaires à Tinflammation des amorces de mines ou des mélanges explosifs dans les moteurs à gaz.
La simplicité de construction de cette petite machine en indiquait l'emploi pour les usages temporaires, où la petitesse de l'effet à produire rend inutiles les considérations relatives au rendement, qui est, pour bien des raisons, assez faible.
49. — La machine de Wilde (fig. 27), aujourd'hui abandonnée, est dérivée du type Siemens. C'est une machine double, dans laquelle une petite machine à aimant envoie tout son courant autour des noyaux de l'électro-aimant qui forme le champ magnétique de la machine principale.
Cette petite machine, dite excitatrice^ fut partiellement supprimée par Ladd, qui plaça la petite bobine entre les branches supérieures de l'électro-aimant, tandis que la bobine principale restait à l'autre bout»
Le magnétisme rémanent du fer suffisait, à l'origine du mouvement, à créer un courant faible, qui renforçait le magnétisme jusqu'à l'état d'équilibre.
Ladd, en supprimant les aimants permanents, découvrait enréa-
Fig. 27.
Uté, aux trois quarts, pour ainsi dire, le principe de l'auto-excitation, qui consiste à supprimer aussi la bobine excitatrice et à emprunter à la bobine principale elle-même le courant nécessaire à l'aimantation des inducteurs. Cette dernière idée vint en effet à plusieurs inventeurs simultanément.
L'existence du magnétisme rémanent, à l'origine du mouvement, suppose que les inducteurs ont été une fois au moins magnétisés à Taide du courant d'une source auxiliaire. C'est, en efiet, ce qu'on fait d'habitude, afin de bien déterminer le sens de l'aimantation qu'ils conserveront. Mais, à la rigueur, le champ terrestre peut suffire à créer dans le fer le magnétisme initial que
Fig, 28.
le jeu de la machine renforce rapidement jusqu'à un certain état d'équilibre que nous apprendrons à définir.
50. — Les machines de Wilde et de Ladd en Angleterre, ainsi que les machines de la Compagnie l'Alliance en France (que nous décrirons à propos des machines alternatives) ont reçu quelques applications particulièrement à l'éclairage des phares.
Elles ont cédé la place, comme machines à courants continus, aux types beaucoup plus parfaits, de machines à collecteurs, qui ont été créés lorsque M. Gramme eut réinventé l'anneau et le col-
lecteur de Pacinolti, et lancé ses premières machines dans Findustrie.
La machine type d atelier qui est très répandue et dont un grand nombre fonctionnent encore après douze ans de marche, dans d'excellentes conditions est représentée figure 28.
Deux flasques verticales sont entretoisées par les noyaux de fer
Fig. 29.
qui forment les âmes des inducteurs. Elles forment en même temps palier pour supporter Tinduit. Au milieu des noyaux de fer se trouvent deux pièces de fonte formant épanouissements polaires, et embrassant de très près la bobine tournante.
Le contact sur le collecteur est pris à Taide de deux balais en fil de cuivre argenté, pris dans une monture en cuivre qui peut pivoter autour d*un boulon, et dont un ressort permet de régler la pression.
La figure 29 représente la forme la plus moderne des machines Gramme, dénommée type supérieur à cause de la position de Tanneau en haut de la machine.
Le système inducteur est formé de deux noyaux de fonte, creux, terminés par des pièces polaires qui embrassent Fanneau sur une grande partie de sa circonférence.
Une plaque de fondation réunit les noyaux des inducteurs et porte les deux paliers qui reçoivent Tarbre de Tinduit.
Toutes ces pièces: bâti, noyaux d'inducteurs, pièces polaires et Tun des paliers sont formés d'une même pièce de fonte. Il n*est nécessaire de rapporter qu'un palier, pour permettre Tintroduction de Tinduit, et la machine se trouve ainsi complétée.
La préoccupation de rinvcnleur est évidente : il a cherché à réduire au minimum la main-d'oîuvre d'atelier, afin de diminuer les prix des machines.
Le 111 inducteur préalablement enroulé sur des mandrins est simplement descendu à sa place.
L'induit est formé d'une ame en fil de fer recouverte par le fil.
Le collecteur est composé de pièces de cuivre isolées et maintenues en place à Taide d'une frette en bronze, également isolée qui est glissée sur lui et poussée jusqu'aux épanouissements où se soudent les fils. La figure 30 indique ces divers détails.
Enfin un croisillon métallique, pénétrant jusqu'au fer, sert de supportàTanneau et le centre par rapport à l'arbre.
Les balais sont portés par une tra- *'*^' ^^' verse pouvant osciller sur Fun des pa-
liers, et concentriquement à Tarbre, ce qui permet de les placer sur le collecteur de la manière la plus convenable.
51. — La michine Siem3ns est, au CDntraire des précédentes, toujours construite avec un induit du principe à tambour^ de M. Hef ner Alteneck .
La figure 31 représente la disposition primitive de ces machines. Les noyaux de l'inducteur sont formés de barres de fer plat, convenablement conformées, formant deux systèmes réunis par des culasses de fer.
Le tout est disposé horizontalement et Tarmature tourne au milieu de Tensemble.
Le diagramme (fig. 32) représente lenroulementde ces induits, schématiquement seulement, et en supposant le nombre de bobines
Fig. 31.
élémentaires réduit à huit, et chacune d elles formées d'une seule spire.
Fig. 32.
La première bobine, partant de la lame a du collecteur, va radialement en ci^ contourne le cylindre, revient en a'' et delà en A, lame du collecteur voisine de a.
La seconde bobine élémentaire part de b et contournant de
même le cylindre, arrive en c. On continue de la sorte jusqu'à ce que le collecteur soit complètement occupé.
La dernière bobine élémentaire se ferme en a, point de départ de la première.
On réalise donc ainsi comme pourTanneau la continuité métallique du circuit intérieur.
La figure 33 indique avec plus de détail le mode de construction.
Deux plateaux de bronze sont assujettis sur Tarbre, ils sontfendus sur leur circonférence de manière à permettre l'insertion de
Fig. 33.
petites cales de bois qui limitent la place que doit occuper chaque écheveau formant une bobine élémentaire.
Ces plateaux portent, voisins de Tarbre, deux renflements qui reçoivent une tôle enroulée cylindriquement. L'ensemble figure à ce moment une véritable bobine de fil à coudre, mais dépourvue de son fil. Sur elle, on enroule alors du fil de fer, en couches superposées, jusqu'au niveau du bord des joues que forment les plateaux.
Le noyau d'induit ainsi constitué est alors prêt à recevoir le fil conducteur isolé. Une bobine élémentaire seulement est indiquée sur la figure. Son fil fait plusieurs tours : à chaque passage diamétral, la moitié de ces fils passe à droite, et la moitié à gauche de l'arbre.
Il faut remarquer que chaque bobine élémentaire occupe deux génératrices sur le tambour, et qu'elle ne correspond qu'à une seule lame de collecteur. Aussi si le nombre de ces lames est égal à celui des divisions du tambour, celui-ci se trouve être complément recouvert tandis qu'on n'a utilisé encore que la moitié des
ÉTl/DÉ DESCRIPTIVE DES MACHINES
lames du collecteur. Aussi on achève le bobinage en superposant une nouvelle couche de fîl sur celle qui est déjà posée, de telle sorte qu'il existe deux couches bien distinctes de lîl.
Souvent aussi, on double le nombre des divisions du tambour, mais on a soin lors du placement des premières bobines élémentaires, de sauter alternativement une de ces divisions qu'on laisse libre. Lorsque la moitié du collecteur a été utilisée, il reste libre un nombre convenable de divisions du tambour, intercalées entre celles qui sont occupées, et qui reçoivent le lîl qui, tout à Theure, formait la couche supérieure.
Ces deux modes de faire sont équivalents et se trouvent indifféremment usités sur les machines à tambour.
52. — Vers 1885, les machines de M. Kapp en Angleterre et de M. Gramme en France, ayant vulgarisé Tidée de placer Tinduit à
Fig. 34.
la partie supérieure d'un inducteur en fer à cheval simple, les machines Siemens reçurent une forme analogue, représentée figure 34.
Dans ces types nouveaux, le bâti sert de culasse à Tinducteur. Celui-ci est formé de deux noyaux de fer, autour desquels est
MA:CHINES DYNAMp-ÉLECTRIQUE|S
enroulé le fil, surmontés de pièces de fonte formant épanouissements polaires.
Dans les machines de forte puissance, le collecteur présente une particularité spéciale. Les fils se soudent à une sorte de collecteur très court. Sur les lames de celui-ci sont vissées d autres lames, en acier, qui les dépassent latéralement, et forment un collecteur creux sans aucun autre isolant que Tair. C'est sur ces
Fig. 35.
lames [d'acier que portent les balais qui sont toujours montés sur une pièce oscillante.
Les croisements des fils, aux deux bouts du noyau sont cachés par des calottes en laiton embouti.
53. — Les machines Edison, telles que les construit la Compagnie française (fig. 35) sont également du type à tambour. Leur bobinage ne diffère que très peu de celui des induits Siemens. On a seulement imprimé au collecteur une sorte de torsion, de 90%
telle que la lame réunie aux extrémités de deux bobines soit à peu près équidistante de celles-ci. La figure 36 (représente schématiquement le croisement des fils sur la face du tambour voisine du collecteur pour un nombre pair de bobines élémentaires. La figure 37 représente la même chose avec un nombre de bobines
Fig. 36.
Fig. 37.
impair. Toutes deux sont complètement symétriques. La dernière disposition n'a pas d'inconvénients en général, mais ne présente pas non plus d'avantages sensibles. En pratique, on n'emploie que des nombres pairs de divisions.
Les fils conducteurs induits étaient à Torigine formés de barres ou barettes de cuivre carré placées à plat sur le tambour. La traversée des extrémités se faisait à Taide de disques, à oreilles, où ces barettes se vissaient. Ces disques, séparés les uns des autres par une matière isolante, étaient enfilés sur Tarbre en prolongement du noyau.
La multiplicité des attaches par ',vis, qui sont délicates à faire
Fig. 38.
dans les conditions de bon contact voulues, ont fait renoncer à cette disposition. Les dispositions aujourd hui employées sont les suivantes (%. 38).
Sur une sorte de bobine dont l'une des joues est mobile, on enfile des disques de tôle de un demi-millimètre d'épaisseur isolés entre eux par du papier. L'ensemble est fortement serré par le fond rapporté qui est fixé par de fortes vis. Le noyau aussi fixé est monté sur Farbre, et tourné. Les fils sont placés et maintenus par des dents de carton, comme dans le type Siemens.
FiR. 39.
Le collecteur (fig. 39) est formé de lames de cuivre, isolées par du mica, et solidement maintenues par un noyau en deux pièces, qui emprisonne leurs extrémités.
Les lames sont prolongées radicalement par des ailettes de laiton présentant une fraisure étroite et profonde, où les fils trouvent leur logement.
Dans les types de forte puissance, ces fils ne sont pas soudés, mais simplement serrés au matoir dans la fente, et maintenus en cet état par une contre-plaque vissée à la partie supérieure de Tailette et soudée. Cet arrangement a été trouvé pratiquement bien supérieur à la soudure qui devenait très difficile lorsque les fils devenaient nombreux.
Les fusées de l'arbre ne sont tournées que lorsque tous les clavetages sont faits, afin d'Ctre assuré du parfait centrage de lïnduit.
L'inducteur est formé d'un électro-aimant simple, en fer à cheval, dont Tinduit occupe la partie inférieure. Une pièce de zinc, métal non magnétique, sépare les pièces polaires du bâti en fonte qui reçoit les paliers. Ces machines sont montées sur des rails qui permettent d'éloigner la machine et de tendre sa courroie.
Dans les types de forte puissance (fig. 40), tant pour éviter l'emploi de pièces trop lourdes qu'afin de réduire la place occupée en plan, on a mis deux paires d'électro-înducteurs et
l'armature occupe le milieu du systèmemagnétique. Les noyaux
des inducteurs et les culasses sont en ferforgé ; les épanouissements polaires sont en fonte.
Dans des modèles tout récents, la compagnie Edison a appliqué une forme différente d'inducteurs (fig. 41). Ceux-ci à droite et à
Fig. 41.
gauche de Finduit, et le bâti d'une part, et une pièce de réunion d'autre part, forment les épanouissements polaires.
Cette forme appliquée aussi aux machines anglaises de MM. Mather etPlattavec un induit en anneau, présente sur les précédentes des avantages qui résident surtout dans la diminution du nombre de pièces et de la main-d'œuvre d'atelier.
54. — Un certain nombre d'inventeurs emploient pour leurs induits une disposition analogue à celle de Tanneau primitif de Pacinotti, dans lequel chaque bobine élémentaire de Tinduit était séparée de la voisine par une dent de fer saillante.
Parmi les machines à anneau, nous citerons celle, toute
p^P'^oTi^J'^rfi PTUFrï *r=
récente, de M. Rechniewsky. Dans une tôle rectangulaire l'inventeur découpe par poinçonnage un disque qui formera un des éléments du fer induit. Un autre poinçonnage du reste de la feuille enlève un morceau rectangulaire et laisse une sorte d'U, marqué de hachures dans la figure, et qui constituera un des éléments du fer de Tinducteur (fig. 42).
Un nombre convenable de tôles circulaires dentées sont assemblées sur Tarbre, et le fil induit est placé dans les rainures. Un égal nombre de tôles en U est assemblé à Taide de boulons qui traversent la masse, et autour des branches **^* ^^'
verticales se place le fil inducteur, bobiné sur des carcasses en laiton.
Fig. 43.
55.— La machine américaine de Weston (fig. 43), dont la figure 44 représente le noyau d'induit, est un exemple de la denture appli-
•quée au type à tambour. Ce noyau est encore formé de tôles
serrées par boulons entre deux 'plateaux [extrêmes, et percées de -trous destinés à assurer le refroidisement par ventilation.
56. — Dans toutes les machines que nous avons décrites jus* qu'ici, ainsi d'ailleurs que dans toutes les machines analogues, les effets de la force centrifuge qui tend à écarter les (ils du noyau sont annulés par la résistance que leur oppose un système de frottes formées de fils fins, de laiton ou d'acier, enroulé par places sur les fils, et dont ils sont séparés par un matelas protecteur en toile ou en mica.
Dans quelques-unes des machines de M. Brown, construites par les ateliers d'Œrlikon (fig. 45) et qui se rattachent au type à denture, cette précaution n*est pas nécessaire. Les tôles qui forment l'induit sont en effet percées d'une rangée de trous, voisine de la circonférence (fig. 46) ; chacun de ces trous, dont le bord est assez voisin de la tranche extérieure du disque, reçoit un gros fil isolé qui le remplit complètement.
Le bobinage est celui d'un anneau ; et chaque bobine élémentaire est, naturellement formée de plusieurs bouts de fils soudés, afin d'éviter d'avoir à tirer un long fil à travers les trous.
Les tôles sont serrées entre deux plateaux qui ^''s- ^^•
sont réunis par des boulons. L'ensemble de l'induit peut alors être tourné; sa surface extérieure, entièrement en fer, reçoit ainsi une forme cylindrique mathématique et beaucoup plus parfaite que celle qu'on peut obtenir avec des fils qui seraient superposés en plusieurs couches. On peut alors diminuer le jeu à laisser entre les épanouissements polaires et l'induit, en même temps que l'on rend ce dernier beaucoup moins susceptible de détériorations accidentelles.
Les inducteurs sont du type à deux noyaux verticaux, à droite et à gauche de Tinduit, en fer forgé, avec épanouissements polaires en fonte, dont l'un est constitué par le bâti lui-même.
57. — - Toutes les machines décrites jusqu'ici ne présentent que deux pôles magnétiques inducteurs. Il faut donc un tour complet pour qu'une spire élémentaire de l'induit revienne aux conditions initiales, et le temps périodique est la durée d'un tour.
Celles qui suivent sont multipolaires, et le temps périodique est
égal à la durée d'un tour divisé par la moitié du nombre de pôles.
La machine Mordey, construite par Y Anglo- American Brush Company^ est un type de dynamo multipolaire à anneau (fig. 47). Dans cet appareil, Tanneau a reçu une grande épaisseuret une faible
largeur parallèlement à l'axe. Ce genre de noyaux d'induits est généralement qualifié d'anneau plat. Les inducteurs sont formés de quatre noyaux assemblés sur deux montants carrés en fonte. Les épanouissements polaires sont presque nuls : l'inventeur a en effet reconnu par expérience que c'était le seul moyen d'uniformiser rinduction sur les différentes bobines élémentaires.
,58. — La machine Thury est aussi du type multipolaire, mais à tambour (fig. 48). Le fil qui forme la spire élémentaire ne traverse plus diamétralement les bases : il passe suivant une corde qui soutend un angle égal à un sixième de la circonférence.
L'inducteur est formé de six noyaux en fer recouverts par le fil, et assemblés entre eux à l'aide de pièces de fonte formant les épanouissements polaires.
On trouve sur toutes ces machines les mômes détails de portebalais montés sur des balanciers' mobiles, permettant de les amener à la place convenable sur le collecteur.
Fig. 48.
59. — Les machines à disque sont encore peu nombreuses : les premiers modèles construits ne se sont pas généralisés, sans doute à cause des difficultés de la construction mécanique de la plupart d'entre eux.
La machine de M. Desroziers, construite en France par la maison Bréguet, paraît cependant appelée à se répandre, grâce aux dispositions spéciales qu'a adoptées Tinventeur, et qui lui assurent une supériorité marquée sur les types plus anciens.
La figure 49 représente la vue d'ensemble de cette machine. Sur chacune des deux flasques de fonte montées sur le bâti sont assemblés six noyaux inducteurs, recouverts de fil, et munis d'épanouissements polaires assez étendus.
Entre les faces de ces inducteurs tourne le disque induit. Les
to
dispositions généi*ales du reste de la machine se comprennent à simple inspection de la figure ; mais le disque mérite une description spéciale.
Le bobinage est réalisé sur le principe du groupement en série
Fig. i9.
des spires élémentaires situées dans des champs magnétiques difféirents. Chaque spire élémentaire est formée de deux éléments radiaux raccordés par deux éléments courbes
La figure 50 représente le schéma de Tensemble.
L'enroulement se fait sur un plateau isolant en carton comprimé percé de trous aux extrémités des éléments radiaux. Ces éléments rectilignes sont tous sur une des faces du plateau : arrivés aux
trous, les fils traversent le carton, et passent sur lautre face, sur laquelle se trouvent tous les éléments curvilignes.
On évite ainsi tout croisement des fils, qui se trouvent toujours séparés par le carton.
Les parties curvilignes sont disposées suivant des développantes de cercle, seule forme géométrique qui permette de les maintenir régulièrement espacés sur la surface d'appui.
L'une des faces du carton ne porto donc que des fils rectilignes
FiK. i>0.
radiaux, l'autre porte deux couronnes circulaires de fil, formées par les éléments curvilignes.
On constitue un second plateau en tout semblable au premier, et destiné à lui être accolé dos à dos. Les spires élémentaires se succèdent alternativement sur les deux plateaux et sont naturellement réunies par les soudures convenables.
Entre les deux plateaux, on intercale une sorte d'étoile ou disque perforé représenté figure 51. Ce disque, en maillechort de trois millimètres d'épaisseur, sert à la fois à supporter les plateaux garnis de fil, qui sont boulonnés sur lui, et à leur communiquer l'en-
trainement mécanique de Tarbre, sur lequel il est fixé par un moyeu.
Le choix du maillechort, métal électriquement très résistant, est déterminé par cette considération qu'il imrporte d'y réduire au minimum les courants de Foucault.
Fig. 51.
La figure schématique n'indique qu'un tour de spire par bobine élémentaire située dans chaque champ : mais en réalité, on fait faire au fil plusieurs tours sur lui-même, de manière à constituer une véritable bobine élémentaire.
Le collecteur ne comporte que deux balais, diamétralement opposés; mais les lames en sont réunies par des connections convenables. L'inventeur les réalise à l'aide de fils auxiliaires montés sur un petit plateau analogue à celui qui forme l'induit, et monté sur Farbre, entre le collecteur et le disque.
Les avantages de ce genre de machines sont assez grands : elles sont bien ventilées, légères, et sous le rapport du poids, tout au
moins, économiques. En revanche la multiplicité des pièces donne lieu à une quantité de main-d'œuvre plus considérable que dans les autres types de machines précédemment décrits.
60. — Parmi les machines à courant continu mais ondulatoire, le type Brush déjà ancien est connu. Nous décrirons de préférence
t: Ahrhft
Fig. 52.
le typeThomson-Houston, plus récent, dont la figure 32 représente Tensemble et la figure o3 une coupe partielle.
La forme même de cette machine n'est pas la moindre de ses originalités : elle affecte la forme d une sorte de cylindre, masquant complètement Tinduit, et porté sur un bâti F à quatre patins.
Les noyaux inducteurs I sont constitués chacun par la moitié de ce cylindre (fig. 53). Ils sont en fonte et se terminent par un creux hémisphérique.
Des barres de fer b réunissent les bases des cylindres. Mécaniquement, elles forment entretoises destinées à maintenir rigidement écartés les deux inducteurs L Magnétiquement, elles constituent toutes ensemble leur culasse commune.
L*induit, de forme sphérique, est représenté par les figures 53 bvi et ter. Entre deux plateaux de fonte ss à angles très arrondis, calés sur Taxe X on place quelques barettes d en fer plat cintré. Par-dessus, on place du fil de fer W préalablement verni afin
Kig. 53.
d'isoler les différentes spires les unes des autres. On recouvre alors le tout de papier laqué.
Fig. 53 1er,
Le bobinage de Tinduit est formé de trois bobines élémentaires seulement, composées chacune d'un très grand nombre de spires, et inclinées à 120** Tune sur Tautre. En vue d'assurer la même
résistance électrique à chacune d'elles, on bobine d'abord la première moitié de la première, — la première moitié de la seconde, toute la troisième — la fin de la seconde, — enfin la fin de la première.
Des goupilles de bois J enfoncées dans des trous ménagés à Tavance servent à guider et maintenir les fils. Le bobinage terminé, on place quatre frettes gg^ formées de quelques tours de fil de laiton soudé. Ce frettage est destiné à s'opposer aux effets de la force centrifuge qui tend à chasser les fils vers l'extérieur, et qui sont très prononcés à cause du diamètre de l'induit et de la vitesse qu'on lui imprime.
Le collecteur, très simple, est constitué par une bague de cuivre fendue en trois segments égaux. Les frotteurs sont au nombre de quatre, placés comme l'indique la figure 54 : mais leur calage peut
Fig. 54.
Fiff. 55.
être varié par un régulateur automatique dont nous ne nous occuperons pas ici. Enfin une petite pompe à air (fig. 5S) envoie par les tuyaux S un jet d'air périodique, qui souffle sur Fétincelle de rupture qui se produit lorsqu'un balai quitte l'un des segments. L'effet de ce jet d'air est très net et son action très efficace : mais le moyen est au moins bizarre.
61. — Les connections des trois bobines élémentaires ABC, entre elles et avec le collecteur, sont représentées par les figures suivantes. Les trois bouts semblables sont réunis entre eux, et les trois autres sont réunis chacun à un des segments du commutateur.
Pour se rendre un compte exact de ce qui se passe pendant le mouvement, nous supposerons d'abord qu'il n'existe que deux balais diamétralement opposés.
Les figures 56, 57, 58 représentent trois périodes successives du mouvement, correspondant à un angle décrit de 60**.
Dans la première position, on voit que la bobine A est hors du
Fig. 56.
Fig. 57.
Fig. 58.
circuit. Le flux de force y est maximum et la force e. m. induite par conséquent nulle.
Après un mouvement de 30" (deuxième position) elle rentre en circuit au moment précis où la bobine B va en sortir; pendant un temps très court, A et B se trouvent réunies en quantité entre elles, et en série avec C. Après un nouveau mouvement de 30"*, B est hors de circuit, A et C restent seuls en série.
En continuant les diagrammes pour des angles successifs de 30**, on verrait alternativement chacune des bobines : 1^ se mettre hors circuit, 2^ y rentrer en restant un instant en quantité avec celle qui va en sortir à son tour, 3" se mettre en série avec une autre bobine; et ces opérations se répéter indéfiniment pour toutes les bobines. Chacune d'elles passe deux fois par le mâme état pour la durée d'une révolution.
62. — La bobine B dans la figure 57, va être mise hors circuit alors qu'elle a encore 30"* à parcourir avant que la force e. m. y devienne nulle, et elle ne rentrera en circuit qu'après avoir dépassé ce moment de 30". Il y a donc là deux régions pendant lesquelles on n'utilise pas la force e. m. qui se produit encore dans la spire isolée.
Pour remédier à cet inconvénient les inventeurs emploient, non pas deux, mais quatre balais frotteurs. Ceux-ci forment entre eux un angle variable, dont la variation est précisément le mode de réglage de cette machine. A la charge normale, leur écart angulaire est d'environ 40"*. Us sont placés symétriquement par rapport à la ligne neutre sur laquelle les deux balais théoriques étaient supposés placés et ils sont réunis entre eux direclement et avec le circuit extérieur.
Les figures 59, 60 et 61 indiquent les positions correspondantes à celles des figures 56, 57 et 58.
Fig. 09.
Fig. 60.
Ces balais doubles sont équivalents à deux balais simples dont Tangle de contact avec le collecteur serait égal à Técart angulaire qui les sépare.
Il est facile de voir sur les figures que les bobines élémentaires A et B, au lieu de rester associées entre elles en quantité pendant le temps très court que le balai met à passer sur la fente de séparation, y restent au contraire pendant tout le temps qui correspond à un angle décrit de 40** environ, c'est-à-dire à peu près un neuvième de tour.
Mais ce temps additionnel est partagé en deux parties égales : la mise en quantité se produit 20^ plus tôt et cesse 20'' plus tard que précédemment. Il reste donc un intervalle de 20*" réparti par 10" avant et 10° arrière de la position neutre (force e. m. nulle) pendant lequel la bobine reste en dehors du circuit.
Il est certain qu'à 10° en avant ou en arrière de cette position, la force e. m. dans cette bobine est faible, et surtout peu supé-
rieure à celle qu'absorberait la résistance intérieure de la bobine. On peut donc sans inconvénient de ce côté la laisser hors du circuit à ce moment.
Mais un moment avant la rupture, le courant y était de 10 ampères environ, et un moment après, il doit être nul. DansTintervalle, prend place Tétincelle qui est inévitable comme établissant la continuité du phénomène physique de la variation du courant.
C'est pour en diminuer Teffet destructeur que les inventeurs ont disposé la pompe à air. Celle-ci est disposée de telle sorte que le jet d'air intermittent se produit précisément au moment de la mise hors circuit de chaque bobine, ce qui se produit six fois par tour de Tinduit. Elles refroidissent Tétincelle et Tempêchent de se prolonger, atténuant ainsi dans une grande mesure son effet destructeur.
Malgré leur bizarrerie de forme et de moyens, ces machines donnent pour l'éclairage par arc voltaïque avec les lampes des mêmes inventeurs, d'excellents résultats.
Pour l'éclairage à régime de débit variable, comme sont la plupart des éclairages par lampes incandescentes, on n'a pas pu conserver la simplicité de la disposition originale.
Les inventeurs emploient alors un induit qui n'a de commun avec le précédent que la forme extéiieure sphérique. Il est composé d'un très grand nombre de bobines élémentaires, qui sont reliées aux lames d'un collecteur ordinaire. Ce n'est plus en somme qu'une machine à tambour de forme spéciale.
Les inventeurs paraissent mfme récemment avoir renoncé, pour ces applications, à leur forme générale, pour adopter une disposition moins originale, mais sanctionnée par une expérience prolongée en Europe.
