PUISSANCE ET RENDEMENT DES MACHINES

156. — Il est important de bien s'entendre sur ce qu'on appelle le rendement d'une machine. Diverses quantités peuvent être appelées le rendement : aussi convient-il d'ajouter à ce mot un qualificatif qui soit de nature à spécifier nettement de quoi Ton parle.

Il suffit d'en considérer deux : le rendement électrique et le rendement commercial.

Le rendement électrique est le rapport de l'énergie électrique y consommée dans le circuit extérieur à l'énergie électrique totale. Il pourra s'exprimer par le^rapport :

ti El

Le rendement commercial est le rapport de l'énergie électrique consommée extérieurement à la machine, à l'énergie totale transmise à la machine. Il pourra donc s'exprimer par le rapport :

fi w

où West la puissance en watts transmise par la courroie ou autre organe de commande à l'arbre de la machine dynamo-électrique. Ce dernier rendement est, en somme, le plus important, car il importe peu que le premier soit bon, si le second est mauvais par suite de dispositions mécaniques vicieuses.

157. — Le rendement électrique peut se déduire des seules / mesures électriques. Sur les quantités qui figurent dans son exprès-

sion, trois peuvent se mesurer simultanément, ce sont d et I. Quanta la force e.m.E, elle peut se déduire des constructions graphiques relatives à la machine considérée, ainsi qu'il est dit dans le chapitre précédent.

Si Ton ne possède pas les éléments propres à cette détermination on obtiendra une approximation suffisante en ajoutant à e le produit RI de la résistance de Tinduit par le courant qui le parcourt et en prenant la somme connue égale à E.

Pour les machines en série, le courant I étant le môme dans la machine et dans le circuit extérieur, le rendement se réduit à ^.

Pour toutes les autres formes de machines, il faut conserver la formule complète. Le rendement peut d'ailleurs s'exprimer aussi en fonction des résistances, mais sous une forme plus compliquée, et moins instructive.

On peut aisément se rendre compte sur une machine en service de ce que coûte le champ magnétique. Il suffit, si la machine est en dérivation de mesurer le courant i d'excitation et le rapport r-7— : est le coût du champ.

Sur une machine en série, on mesure les volts aux bornes e et les volts aux balais e^. Le coût du champ est ^^ T^i - Enfin pour une machine à double enroulement, on fera les deux mesures.

Ce chiffre varie de 2 à 10 p. 100, pour la plupart des machines du commerce.

158. — Le rendement commercial exige des mesures électriques y et mécaniques.

L'énergie électrique utilisée dans le circuit extérieur pour une seconde est toujours mesurée par le produit el des volts aux y balais par le courant extérieur.

L'énergie mécanique transmise à la dynamo peut se mesurer de diverses manières. On peut employer une méthode de substi- ^ tution ou une méthode directe.

Par substitution, on met en marche la machine et on note soigneusement les conditions d'allure du moteur, qui ne doit pas accomplir d'autre travail. S'il s'agit d'un moteur à vapeur, on relèvera la pression, la vitesse et les conditions d'admission. On obtiendrait mieux encore en relevant des diagrammes à l'indicateur, sur les

2i2 MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES

deux côtés du cylindre. S'il s'agit d'une turbine, on relèvera la pression, l'ouverture exacte du vannage et la vitesse.

Cela fait, on fera tomber la courroie qui commande la dynamo, et sur la poulie de commande on installera un frein de Prony.

On variera les charges de ce frein jusqu'à ce qu'on ait reproduit exactement les conditions primitives correspondant à la marche de la machine dynamo-électrique. Si celte condition est remplie, le frein et la machine absorbent la même puissance W qu'on peut aisément évaluer en watts et comparer au produit el.

Cette méthode est laborieuse et très longue si l'on veut l'appliquer dans les conditions où on peut en espérer des résultats exacts.

On sait en effet combien il est difficile de reproduire exactement des conditions de marche une première fois obtenues, particulièrement en ce qui concerne les moteurs à vapeur.

Aussi, si l'on veut obtenir une appréciation exacte du travail absorbé par un outil, faut-il opérer comme suit.

On variera progressivement les charges du frein et on notera chaque fois la pression à l'admission (à défaut de diagrammes qui seront toujours préférables), et la vitesse. Si le régulateur du moteur est bon, celle-ci devra très peu varier. On obtiendra ainsi un premier tableau donnant les puissances développées à la vitesse normale et à une pression donnée, en fonction des conditions de l'admission de la vapeur, détente ou ouverture du papillon.

On devra ensuite répéter la même série d'essais, mais avec d'autres pressions initiales, et obtenir de nouveaux tableaux.

Ce travail revient, en somme, à déterminer complètement les conditions de marche du moteur et à en faire une étude approfondie, dont les résultats peuvent être extrêmement intéressants par eux-mêmes, mais qui exigent beaucoup de temps et une assez grande habileté expérimentale.

C'est un travail considérable, beaucoup trop considérable s'il doit être fait uniquement en vue de la détermination du rendement d'une machine dynamo-électrique.

On ne peut donc pas considérer cette méthode de substitution comme remplissant les conditions de simplicité que réclame l'industrie.

159. — La méthode directe sera donc toujours préférable lorsqu'on possédera Tappareil nécessaire : le dynamomètre de trans- ^ mission.

Il existe un certain nombre de modèles de ces appareils, et ils donnent tous de bons résultats lorsqu'ils sont maniés par un expérimentateur qui est familiarisé avec leur emploi.

Leur description ne rentre pas dans notre cadre. Cependant, comme la connaissance des moyens modernes les plus perfectionnés de mesure du travail mécanique est d'une importance capitale en matière de machines dynamo-électriques, et comme d'autre part ils paraissent insuffisamment connus dans les ateliers, nous les avons indiqués dans un appendice qu'on trouvera à la suite du présent ouvrage.

Le dynamomètre de transmission donne une valeur du travail transmis à la machine qui peut être très suffisamment approximative lorsqu'il est bien employé. Il permet les mesures simultanées des grandeurs qui figurent aux deux termes de la fraction qui définit le rendement et permet d'opérer avec un moteur quelconque et commandant en même temps, au besoin, d'autres outils. Il donne donc des garanties d'exactitqde beaucoup plus grandes que celles de la méthode de substitution, et devra lui être préféré toutes les fois qu'il sera possible.

160. — Toutes les pertes qui se produisent dans la transformation de Ténergie au sein de la machine dynamo se traduisent en chaleur.

Elles constituent donc une source de chaleur qui élève la température de la machine jusqu'au point pour lequel le rayonnement et la convecti^n équilibrent son action.

Il existe une certaine température limite que la machine atteint au bout de quelques heures et qui doit toujours rester inférieure à celle qui commencerait à endommager les isolants même lorsque les conditions extérieures de température sont les plus défavorables.

Cet échauffement, et la température limite qui en résulte sont d'ailleurs la seule chose qui apporte une limite à la puissance de transformation d'une carcasse donnée. Il est donc de la plus

grande importance d'en analyser les causes, afin de les réduire au minimum, et d'obtenir le plus grand effet utile possible d'une machine donnée.

Les pertes proviennent de plusieurs causes dont les principales sont les suivantes :

V EchaufiFement des fils par le passage du courant ;

2'' Courants parasites dans les masses de métal continues ;

3* Courants parasites dans les fils mêmes de Tinduit ;

4** Aimantations et désaimantations successives du fer (hystérésis).

5® Frottements des parties mobiles sur les parties fixes.

C'est sur Tinduit des machines que se localisent la plupart de ces causes d'échauflement.

Comme c'est également lui qui présente la moindre masse, il en résulte que sa température est toujours supérieure à celle des inducteurs. L'induit qui est également le plus difficile à construire est donc, à tous égards, la partie la plus délicate de la machine, puisqu'il faut encore assurer sa conservation contre ces causes de destruction.

161. Pertes par échauffement résultant de la loi de Joule. — Un induit, de résistance R parcouru par le courant I, devient source

développant une quantité de chaleur égale à -j— calories par seconde (I équivalent mécanique de la calorie = 425 et ^ = 9. 81).

Un de ses fils, pris isolément, atteindrait pour une densité de courant donnée, une certaine température limite, qui dépend dans une certaine mesure des matières isolantes qui l'entourent, et qui tendent à empêcher la déperdition de la chaleur. Il n'y aurait aucun intérêt à déterminer expérimentalement cette limite, parce que les fils sont enroulés sur l'induit en plusieurs épaisseurs, et qu'une partie d'entre eux est soumise à une ventilation énergique.

La valeur admise pour la densité ne dérive donc pas seulement des conditions de la loi de Joule. Les constructeurs la déterminent expérimentalement sur la machine construite, et par conséquent en tenant compte de tous les autres éléments.

Elle varie depuis 6 ampères par millimètre carré jusqu'à 3 et même moins. Les plus hautes valeurs sont spécialement appli-

cables aux machines de petite puissance bien ventilées, et dont la marche n'est pas de très longue durée. Les plus faibles sont applicables aux machines plus fortes, et à celles qui ont des marches très prolongées, comme dans les applications à Télectrométallurgie par exemple. Mais quelle que soit la densité adoptée, il sera toujours bon d'avoir une résistance d'induit aussi faible que possible. Pour cela, il faudra avoir une valeur du champ magnétique moyen dans l'entrefer aussi élevée que possible. Les volts par mètre du fil induit sont proportionnels à ce champ ; il faudra donc d'autant moins de longueur de fil et par suite de résistance intérieure, que le champ sera plus intense.

Des résistances nuisibles peuvent encore provenir de soudures défectueuses, ou de porte-balais de mauvais modèles. Mais ce ^ sont là des points de détail dans la construction mécanique qu'on peut toujours améliorer facilement.

Les soudures des fils de l'induit aux lames de collecteur offrent une difficulté particulière, surtout lorsqu'il s'agit d'un assez grand nombre de (ils à réunir à une même lame. En effet, on ne doit pas employer le chlorure de zinc comme agent de décapage, pour des raisons qui sautent aux yeux. On emploie d'ordinaire la résine. Cette matière est solide et isolante : sa présence ne peut donc pas être nuisible en elle-même. Mais en raison de sa grande fusibilité elle pénètre facilement dans le faisceau de fils, bien plus facilement que la soudure. Si cette dernière n'a pas pénétré à cœur dans le paquet de fils, sa place y est prise par la résine qui remplit l'office contraire, et les isole les uns des autres. Aussi une bonne précaution à prendre est-elle d'étamer les bouts de tous les fils avant de les souder.

162. Courants de Foucault dans les masses de métal continues. — Les courants parasites, ainsi que les autres causes de perte, ont une action double sur la limitation de la valeur de la machine. D'une part, réchauffement qui en résulte tend à abaisser le cou- y rant maximum qu'elle peut supporter; de l'autre, il représente de l'énergie absorbée en pure perte, ce qui contribue à affaiblir le rendement commercial.

Dans l'induit, le fer est toujours employé, pour cette raison.

Fig. 161 .

SOUS forme divisée, en fil ou en tôles. Il faut encore que Fétat de division soit suffisant et qu'il y ait un isolement convenable entre deux masses contiguës.

Considérons par exemple un induit dont Tâme est formée de tôles, et soit (fig. 160) deux d'entre elles, dont l'épaisseur est énormément exagérée pour la facilité de la représentation. Le courant induit dans 1 épaisseur de chacune d'elles est réprésenté par les flèches. Il serait proportionnel à la section du fer (à laquelle le flux est proportionnel) et en raison inverse de la résistance rencontrée le long de la trajectoire de ce courant. Or, celle-ci est elle-même en gros d'autant plus grande que la toile est plus mince. Ces courants sont donc à peu près proportionnels au carré de l'épaisseur.

De plus, si l'on suppose deux tôles de suite en contact intime, elles équivaudront à une tôle double. Si l'isolement qui les sépare est insuffisant, les courants parasites dans les noyaux pourraient donc atteindre des valeurs très élevées.

Dans le cas où le noyau de fer est formé de fils, le môme raisonnement subsiste ; mais il y a moins à craindre les effets d*un contact d'un fil à l'autre parce que, avec des fils ronds, il ne peut se produire que suivant une génératrice, et qu'il présentera toujours une résistance notable.

Aussi la pratique générale est-elle lorsqu'on emploie des fils de les vernir simplement, tandis que les tôles sont séparées par des épaisseurs de papier quelquefois même collé sur elles.

163. — L'inducteur, lorsque ses pièces polaires sont massives, peut aussi c^tre le siège de courants de Foucault assez intenses.

Considérons , par exemple , un induit denté di^ genre Pacinotti.

La densité du flux sera évidemment beaucoup plus grande sur

la face polaire, en face d'une dent qu'en face d'un vide (fig. 162). 11 y a donc une répartition du flux inégale, et variable par suite du mouvement de Tinduit.

Si Ion trace sur la face polaire de l'inducteur une ligne telle que aa'b'b^ elle représentera un circuit fermé dans lequel le flux de force est périodiquement variable.

Une série de ces lignes peut être tracée de manière à recouvrir toute la face polaire. Il est donc impossible qu'il n'y ait pas sur cette pièce des courants induits.

On peut les atténuer beaucoup par l'emploi d'une denture fine (fig. 163) : dans ce cas, le flux émanant des dents peut s'épanouir assez pour que sa répartition soit uniforme lorsqu'il parvient à la pièce polaire.

On peut aussi les supprimera peu prèscomplè- l'Jgtement en employant pour l'inducteur des tôles isolées comme celles qui constituent le noyau induit (machines Rechniewsky).

164. — Mais, môme avec une machine sans denture, il se produit encore, comme l'ont signalé MM. Hopkinson, une oscillation du champ près des pointes des pièces polaires. Considérant en eflet (fig. 164), sur un induit en marche, avec un décalage X, les lignes ABCDF et BCHG.

Ecrivant l'équation d'Hopkinson pour ces deux lignes, en négligeant partout le fer devant l'entrefer, on voit aisément que la force magnéto-motrice le long de B C n'est pas la même qu'en H G et que leur difl'érence H G — B G est égale à 4?: -sT *• = 2X mi^. On en conclut à une distorsion du champ dans la région voisine de la pointe de la pièce polaire.

Mais cette distorsion même n'est pas constante. En efl'et, dans l'expression ci- dessus j - exprime la fraction - du nombre total -5des spires de la moitié de l'induit qui est comprise dans l'angle de calage X. Or, cette quantité ne serait constante que s'il y avait

un nombre infini de spires infiniment minces, aboutissant chacune à une lame de collecteur.

Mais en réalité, le nombre de spires qui constituent la force magnéto-motrice de réaction est variable. Il diminue chaque fois qu'une fente du collecteur passe sous le balai, ce qui met une bobine élémentaire en court circuit, et augmente l'instant suivant lorsqu'elle lui échappe.

De là l'oscillation du champ qui peut donner naissance à des courants de Foucault.

Ces effets peuvent prendre une intensité très grande avec des machines qui s'écarteraient notablement des données usuelles. L'auteur a construit, à titre expérimental, un induit pourvu de huit bobines élémentaires seulement. On comprend que l'oscillation du champ et celle de la force e. m. y devaient être considérables. A circuit extérieur ouvert, et en excitation séparée, l'induit absorbait une force motrice équivalente au quart de celle qui représentait la puissance de transformation de la carcasse employée. Comme toute cette puissance était absorbée dans la machine, l'induit s'échauffait à tel point qu'on ne pouvait continuer Tessai plus de quelques minutes. En circuit fermé, un ampèremètre apériodique étant intercalé dans le circuit d'excitation, son aiguille qui était parfaitement stable lorsque la machine était au repos, s'est mise à osciller violemment et d'une manière désordonnée dès la mise en marche, indiquant ainsi une réaction très forte de l'induit, qui donnait lieu à des courants induits intenses dans le fil inducteur.

165. Courants de Foucault dans les fils induits. — Dans les fils induits eux-mêmes peuvent exister des courants parasites. Le cas que nous allons traiter est général et s'applique non seulement aux machines dont Tinduitest formé de barres massives, mais encore à celui où la section de passage nécessaire au courant est subdivisée entre plusieurs fils parallèles isolés entre eux sauf à leur jonction aux lames de collecteur. Nous considérerons spécialement cette dernière forme.

Soit ab (fig. 163) Tare occupé sur la circonférence du noyau de fer par Tune des bobines élémentaires. Soit a l'angle corres-

pondant à cet arc et p celui qui correspond à la pièce polaire. Les fils parallèles qui composent par leur réunion la section de passage du courant sont ad bb' cc\

Fig. i65.

La figure montre de suite que le flux qui traverse Tun de ces fils peut être différent de celui qui traverse les autres, lorsque cette bobine élémentaire défile devant la pointe de la pièce polaire.

Dans l'entrefer, à une distance suffisante du bord des pièces polaires, la répartition du flux peut être considérée comme uniforme. Aussi, pour la bobine qui passe dans cette région, le flux embrassé par chacun des fils que forme la bobine élémentaire pourra être également dififérent, mais sa variation étant la même, la force e. m. induite dans chacun des fils sera la même.

Il en sera autrement lorsque la bobine arrivera à la région voi« sine du bord, où la répartition n'est pas uniforme. La loi de cette répartition n'est pas connue : on pourrait la déterminer si Ton voulait, mais cela n'est pas utile.

On peut obtenir par l'analyse une valeur de l'efl'et produit sur la bobine, valeur non pas exacte, mais indiquant au moins l'ordre de grandeur du phénomène. Ce calcul fera voir aussi comment les données de construction interviennent dans le résultat, et pourra suffire à procurer d'utiles indications à cet égard.

Supposons que la bobine élémentaire occupe la position de la figure 165, le fil c& étant en face des arêtes des pièces polaires. Imprimons à l'induit un déplacement -| , de telle sorte que c vienne en a et d en b'.

Négligeons les longues lignes de forces telles que m et supposons que le flux soit entièrement compris dans l'angle ^ qui soustend les pièces polaires, et qu'il y soit normal et uniformément réparti.

Cela étant :

Avant le mouvement, le flux à travers c<^ est F, flux maximum. Après le mouvement, sa valeur n'a pas changé. Dans ad et bb\ il est égal avant le mouvement à

Après le mouvement, il est devenu égala F. La variation du flux dans ce' est donc nulle, tandis que pour aa' et bb\ elle est^F.

Le mouvement que nous venons de considérer est la seconde moitié de celui que la bobine doit effectuer avant d'être sortie du champ uniforme, et avant que tous ses fils embrassent le flux maximum F. Il est facile de voir que la première moitié du mouvement donne, dans le même sens, une variation de flux égale à celle-ci; nous n'avons considéré la seconde que parce qu'elle donne des expressions plus simples.

Le mouvement complet donne donc une variation de flux égale à -2. F pour une partie seulement des fils.

Soit R la résistance opposée au courant parasite qui prend ainsi naissance. La quantité Q d'électricité qui circulera de ce chef sera

^"~ R ""pR et le travail absorbé correspondant sera

en appelant e la force e. m. maxima.

Il faut évaluer ^ et R.

Pour connaître R, il convient de remarquer que le courant induit dans une partie des fils de la bobine élémentaire peut se fermer par trois voies :

Soit par les autres fils de la même bobine ;

Soit par le reste de l'induit, en le contournant complètement:

Soit enfin par les balais et le circuit extérieur.

Le premier chemin est de beaucoup le plus court. Le second est infranchissable. En eff'et, au moment où une bobine échappe aux pièces polaires d'un côté, une autre bobine y rentre du côté

ÉTUDE DESCRIPTIVE DES MACHINES 22i

opposé. Celle-ci est siège d*une force e.m. égale et opposée à celle de la première, et dans le circuit fermé constitué par l'induit, leurs effets se contrebalancent.

Les effets s'ajoutent pour le circuit extérieur aboutissant aux balais de la machine. Mais celui-ci est infiniment résistant par rapport au premier et on peut parfaitement le négliger.

Le terme R contient donc seulement les éléments de la bobine élémentaire. Si celle-ci est composée de k fils faisant p tours sur le noyau, et si Ton admet que la moitié des fils est induite et que le retour se fait par l'autre moitié, on a:

La force e.m. moyenne est, au signe près

AF a F

t étant la durée du mouvement a.

Si la durée d'un tour est T, on a / =^T.

Enfin, l'effet se reproduisant sur chaque bobine quatre fois par tour de l'induit, le travail ainsi converti en chaleur sera, pour une seule bobine élémentaire, égal à

l-o-H^lii)

Enfin l'induit tout entier comprend — bobines, et il faut encore multiplier par ce facteur.

Remplaçant maintenant / et R par leurs valeurs, on obtient finalement pour valeur du travail perdu par tour la valeur :

2ic« F» k p» T

ou, pour une machine donnée, à vitesse et excitation égales, A étant une constante

* Tout ce calcul se rapportant à des courants en régime variable, il serait plus exact de définir la force e. m. de la manière qui sera indiquée plus loin, à propos des courants alternatifs. Mais cela aurait constitué une complication inutile du calcul sans augmenter la précision des résultats qu'on en tire.

Il est remarquable que p et a disparaissent de la formule où & subsiste seul.

Supposons qu'on dispose d'une machine établie pour E volts et I ampères, et qu'on se propose de la transformer en une autre, disposée pour — E volts et m I ampères.

On peut le faire de deux manières: conserver le même nombre de bobines élémentaires, mais constituer chacune d'elles par m k fils faisant — tours : — ou encore conserver p tours de spire par bobine, composer chacune de m A fils et réduire leur nombre, de telle sorte que a devienne m a.

Dans lun ou l'autre cas, on trouve

Cette perte semble donc proportionnelle au débit maximum de la machine, indépendamment de sa force e.m.

On verrait aisément que pour des machines de puissance différente, mais de même force e.m. et géométriquement semblables, la perte augmente comme le carré du courant maximum.

Cette cause de perte ne parait pas facile à éviter : il semble qu'il ait été fait en Angleterre des machines dans lesquelles les différents fils d'une bobine élémentaire étaient tordus en câble, et ainsi appliqués sur le noyau de Tinduit.

Le résultat aurait été bon. Mais cette pratique parait devoir conduire à une moins bonne utilisation de l'espace disponible. On ne pourrait donc ainsi mettre que moins de fil sur une carcasse donnée, et on diminuerait de ce côté la puissance de transformation de la carcasse considérée.

Somme toute, le résultat peut être une réduction de puissance au moins égale à celle que produit la cause d'échauffement que Ton cherche à éviter.

166. — M. Hopkinson a encore signalé un cas dans lequel des courants parasites peuvent prendre naissance dans les fils induits : c'est lorsque le bobinage est fait à l'aide d'un nombre impair de bobines élémentaires.

En effet, lorsqu'une bobine se trouve exactement au milieu du champ, les autres bobines en nombre pair sont symétriquement

placées, etleurs forcese.m. (qui s'ajoutent dans le circuit extérieur) s'équilibrent mutuellement dans le circuit fermé constitué par l'induit. Mais la force e.m. de la première bobine n'est pas équilibrée. Elle donne donc naissance à un courant parasite qui se ferme sur rinduit lui-même. Cette force e.m. est un peu plus grande que la m® partie de. celle de la machine supposée formée de 2m + 1 bobines; elle agit sur une résistance égale à quatre fois celle de rinduit mesuré de balai à balai. Elle est de nature alternative et la perte qui en résulte serait considérable si elle n*était pas réduite par la self-induction que présente ce circuit.

Elle est en tous cas d'autant plus grande que le nombre de bobines élémentaires est moins élevé.

Ce mode de bobinage à nombre impair est d'ailleurs à peu près complètement abandonné aujourd'hui.

167. Pertes par hystérésis. — Le fer de Tinduit d une machine dynamo-électrique est soumis à des renversements continuels de Taimantation. Il devient donc de ce fait une source de chaleur et • cette cause d'échaufTement ne peut être que diminuée, mais non supprimée, tant que l'induit contient du fer.

Il y a peu de chose à ajouter, sur ce sujet, à ce que nous avons dit § 101-102. Au point de vue de Thystérésis il y a intérêt à ^ employer du fer aussi doux que possible, et cette condition se concilie avec celle de la plus grande perméabilité.

L'échaufTement d'hystérésis est localisé dans la masse même du métal, et sa dissipation peut devenir très difficile pour des noyaux massifs et volumineux. Cette seule condition suffirait à limiter les dimensions des noyaux des machines puissantes, et à conduire à des modifications de forme, qui sont d'ailleurs imposées par d'autres considérations lorsqu'on dépasse une certaine limite de puissance des machines.

168. —La dernière caused'échaufFementréside dans le travail mécanique absorbé par le frottement des arbres sur leurs coussinets.

Ceux-ci sont du domaine de la mécanique, et nous n'aurions qu'à les signaler sans y insister, s'ils ne se trouvaient parfois con- ^^ sidérablement augmentés par une cause d'ordre électrique.

Lorsqu*un induit à noyau de fer est situé dans un champ magnétique uniforme, les attractions magnétiques qui sont développées par les faces des pièces polaires sont égales et opposées par rapport à l'arbre, et se neutralisent mutuellement.

Mais si pour une cause quelconque il y a dissymétrie par rapport à Tarbre, il peut se produire une résultante d'une intensité telle ^ que Tarbre soit fléchi, et vienne exercer sur les coussinets des pressions anormales.

Ce fait avait été remarqué sur les premières grosses machines

Edison. L'auteur a vu une machine du môme genre présenter

une flèche atteignant plusieurs millimètres, et exercer sur les

^ coussinets une pression telle que la marche en était complète-

tement impossible.

Le seul remède est de s'arranger de telle sorte que tout soit symétrique par rapport à Tarbre.

Un grand nombre de petites machines ne le sont pas, et cependant ne présentent pas d'inconvénients. Cela provient sans doute de la valeur moins grande des efforts, et surtout de ce que les arbres sont plus courts et proportionnellement plus forts que dans les fortes machines.

169. Mesure de la température de Tinduit. — La mesure de la température de Tinduit présente une grande importance, car c'est le véritable élément d'appréciation de la puissance de la transformation de la machine.

Le procédé le plus correct pour effectuer cette mesure est certainement celui qui consiste à mesurer la résistance de Tinduit de balai à balai lorsque la machine est chaude, et à comparer cette résistance à celle que Ton a préalablement mesurée à la température ambiante.

Soit R| la résistance froide Rj — — chaude 6 rélévation de température a le coefOcient de variation de cuivre égal à 0,004 environ par degré.

On a

R, = R,(i + «e) D'où

j e = 5uii5i

Ce procédé n'est facilement applicable que dans les laboratoires. Dans les installations on pourra se contenter de placer en contact avec les fils chauds un thermomètre que Ton protégera contre le refroidissement par plusieurs doubles de chiffons. L'équilibre est ^ atteint au bout de quelques minutes pendant lesquelles le refroidissement de rinduit n'a pas pu être notable.

Les deux modes de mesure donnent des résultats assez concordants, et le dernier est suffisant pour que l'on puisse se guider en toute assurance sur les résultats qu'il fournit.

Une température de 100* centigrades est généralement regardée comme excessive. Mais une température de 80« est admise lorsqu'elle ne se produit qu'après une marche prolongée. Il ne faudrait pas dépasser cette limite.

Il faut bien remarquer que ce qui limite la charge de la machine est la température de son induit; mais que cette température finale dépend non seulement de réchauffement que produit le fonctionnement, mais aussi de la température initiale.

Ainsi, si une machine est capable de fournir indéfiniment 100 ampères sans que réchauffement dépasse GO"" centigrades, elle pourra être employée à 100 ampères tant que la température ambiante ne dépassera pas 20**.

Mais si cette température ambiante atteint 40*», il faudra évidemment réduire le débit, pour éviter d'atteindre les valeurs extrêmes de 100**, qui commenceraient à endommager les isolants.

Il est donc important qu'une machine dynamo soit installée dans un endroit frais et bien ventilé. On évitera de les placer dans des salles de moteurs à vapeur, où régnent toujours une grande chaleur et beaucoup d'humidité, dont la condensation peut être nuisible, lorsque les périodes d'arrêt lui permettent de se produire.

Lorsque ces conditions ne peuvent pas être remplies et qu'il y a des difficultés spéciales (à bord des paquebots, par exemple), il est bon de munir les machines d'un ventilateur qui refoule de grandes quantités d'air dans l'entrefer.

Cette disposition n'est pas sans absorber du travail : mais elle est pleinement justifiée dans ces cas spéciaux.