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Cette invention est relative aux transformatrices rotatives à courant continu et à leur appareillage et plus spécialement aux machines appe-
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lées communément "mëtadynes transformatrices"-
Une métadyne transformatrice est une machine rotative destinée à transformer le courant continu qui lui est fourni à tension constante et in- tensité variable en un courant d'intensité substantiellement constante et de tension variable ou en un courant qui est en relation avec le voltage suivant' une loi désirée- Dans sa forme la plus simple, une métadyne transformatrice comprend un rotor portant des enroulements et un collecteur analogue à celui de l'induit d'une dynamo' Ordinairement,
deux paires de balais sont disposés sur @
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le collecteur, le courant primaire entrant et sortant par'une paire et le courant secondaire étant disponible à l'autre paire- Le rotor est entraîne à vitesse constante par un moteur ou des moyens sont prévus par lesquels la puissance totale fournie à la transformatrice est automatiquement adaptée à la puissance qu'elle débite augmentée des pertes de puissance dans la machine à une vitesse donnée, de sorte que le rotor conserve cette vitesse. Le courant primaire circulant dans les enroulements du rotor crée un flux primaire fixe an position qui, coupé par ces enroulements y induit une force contre électromotrice qui à son tour, crée un courant secondaire qui peut âtre utilisé dans un circuit secondaire à voltage variable.
Un stator est prévu qui offre un chemin de retour de faible réluctance aux flux qui sont crées par les courants du rotor-
Le stator de la transformatrice porte lui-même des enroulements qui créant des flux magnétiques variés qui, en se combinant avec les flux dus aux courants primaire et secondaire, régularisent le fonctionnement électromécanique de la machine- Un de ces enroulements de stator est appelé Il enroulement régulateur' et est employé pour régler la puissance totale absorbée de telle sorté que la vitesse demeure constante comme dit plus haut- Le flux produit par cet enroulement est coaxial à celui du flux primaire dans le rotor! si ce dernier ralentit sa vitesse par exemple sous l'effet d'un accroissement de la puissance absorbée par le circuit secondaire,
l'enroulement régulateur intervient pour accroître le courant primaire et créer un couple moteur additionnel ramenant le rotor à la vitesse normale désirée: Si la puissance absorbée par le secondaire décroît, l'action de l'enroulement régulateur sera inverse de celle qui vient d'être décrite et un couple retardateur sera créé à la place du oouple accélérateur*
Il a déjà été proposé d'alimenter l'enroulement régulateur par une source de courant à voltage constant produit par une dynamo shunt montée sur le même arbre que la métadyne et dénommée dynamo régulatrice- Il est désirable qu'un échange assez large de courant s'établisse entre la régulatrice et l'enroulement régulateur afin de permettre un règlage rapide de la vitesse de la métadyne dès qu'une variation assez faible de cette vitesse intervient;
pour cela, la résistance du circuit comprenant la régulatrice et l'enroulement régulateur doit être faible ou bien la régulatrice peut possèder un enroulement de
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champ différentiel série qui crée dans son induit une force électromotrice de même sans que celui dans lequel circule le courant, contribuant ainsi à réduire la résistance affective du circuit. Comme l'enroulement régulateur est de gran- de inductance, il assurera une substantielle stabilité contre les changements soudains de courant même si la résistance effective du circuit est faible.
Quand cependant le circuit primaire de la métadyne transfonnatrice est ouvert et l'en- roulement régulateur est hors circuit, la dynamo régulatrice sera sujette à de larges surcharges de courant même avec de faibles variations du voltage d'ali- mentation.
Catto possibilité est augmentée sila régulatrice est munie d'un enroulement de champ différentiel série-
Suivant l'invention, eu vue de supprimer ces difficultés, la dynamo régulatrice est munie d'un enroulement de champ série, stabilisateur, enplus de l'enroulement principal shunt, autrement dit, elle est disposée en @ dynamo compound mais l'enroulement série peut être coupe quand l'enreulement régulateur de la métadyne est mis en circuit* De cette façon,
la résistance du circuit de l'induit de la régulatrice peut 'être abaissé et en même temps tout échange excessif de courant quand 1'enroulement régulateur est coupé peut être évité-
La dynamo régulatrice peut aussi être munie de l'enroulement série différentiel défini ci-dessus mais cet enroulement est disposé pour être opérant seulement quand l'enroulement régulateur de la métadyne est mis en air- cuit, par exemple,
il peut être mis en série avec cet enroulement'
L'enroulement de champ principal shunt peut être muni d'une résistance qui est mise en circuit pour affaiblir le champ shunt quand l'enrou- lement régulateur de la métadyne transformatrice est déconnecté de .façon à com- penser l'augmentation de champ qui surviendrait autrement par suite de la cou- pure de l'enroulement série stabilisateur, la vitesse de la régulatrice est ainsi maintenue substantiellement constante'
La régulatrice peut être connectée aux marnes bornes d'alimen- tation quo la métadyne at son enroulement da champ série stabilisateur peut être disposé en parallèle avec l'enroulement régulateur de la métadyne et l'en- roulement différentiel série quand celui-ci est prévu,
des interrupteurs appro- priés permettant d'insérer ou de couper l'un ou l'autre de ces circuits*
Se référant aux figures jointes, on voit figure 1 un diagramme
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donnant l'arrangement ordinaire, afin de mieux comprendre les modifications qui ont été apportées aux autres figures 2,3 et 4 se rapportant à 1'invention.
Dans toutes les figures, 1 représente la rotor de la métadyne, les balais primaires étant a, c et les balais secondaires b, d; 2 est l'induit de la dynamo régulatrice dont l'enroulement de champ shunt est 3; l'enroulement régulateur du stator de la métadyne est 4; 5 et 6 sont les bornes dtali- mentation à tension constante auxquelles les machines sont reliées .par les interrupteurs 7 et 8.
L'interrupteur 8 !Le la figura 1 peut être manoeuvré, soit sur le contact 9 connecté à l'induit 2 de la régulatrice et alors l'enroulement régulateur de la métadyne est hors circuit, soit-sur le contact 10 auquel cas 1'enroulement régulateur de la métadyne est relié à la dynamo régulatrice.
Il ast à remarquer que si la résistance de l'induit 2 de celle-ci est très faible, la coupure de l'enroulement régulateur 4 peut causer un large appel de courant si le voltage aux bornes d'alimentation 5 et 6 subit une modification m'ème légère*
A la figure 2 qui illustre une disposition suivant 1'invention, figure en Il un enroulement de champ stabilisateur série interposé entre la contact fixe 9 de l'interrupteur 8 et l'induit 2 de la régulatrice, de sorte que, lorsque l'enroulement régulateur est coupé, l'enroulement de champ série est inséré dans le circuit et évite une variation excessive (le courant à travers la dynamo régulatrice*, quand l'enroulement régulateur 4 est mis en circuit en manoeuvrant l'interrupteur 8 sur le plot fixe 10, l'enroulement de champ série 11 est coupé*
Figure 3,
la dynamo régulatrice 2 est représentée avec un enroulement différentiel séria 12 qui est mis seulement en-circuit lorsque l'en- roulement régulateur 1,, en série avec lui, est- relié avec l'interrupteur 8.
Les dispositions de la figure 4 sont similaires à celles de la figure 2 mais une résistance 13 est connectée en série avec l'enroulement de champ shunt 5 de la régulatrice et peut être mise en/ou hors circuit par la manoeuvre de l'interrupteur 14. Quand ltinterrupteur 8 est manoeuvré dans la position figurée qui met en circuit l'enroulement régulateur 4, l'interrup- teur 14 est abaissé pour courtcircuiter la résistance 13;
si l'interrupteur 8 est au contraire abaissé sur le plot fixe 9, mettant hors circuit 1'enroulement
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régulateur, l'interrupteur 14 est ouvert et la résistance 13 est insérée dans le circuit de l'enroulement de champ sunt 3 de la régulatrice, affaiblissant ce champ pour la raison indiquée plus haute Les interrupteurs 8 et 14 peuvent âtre accouplés comme indiqué par la ligne pointillée 15 pour rendra leur manoeuvre simultanée* . *.,
Bien entendu, il peut être fait emploi d'une résistance 13 dans des conditions similaires à celles de la figure 4 si un enroulement différentiel série 12 est utilisé comme montré. à la figure 3.