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La recherche de l'utilisation pratique du courant électrique dans les divers domaines de l'activité industrielle donne lieu à des dé- couvertes apportant une amélioration sensible à l'usage.
PREAMBULE.
Le présent brevet a pour objet principal un procédé permettant la soudure à l'arc électrique par une UNIQUE machine, l'intensité et le facteur de puissance du courant étant parfaitement EGAUX et EQUILIBRES sir chaque phase du secteur polyphasé.
Mathématiquement, il est impossible de faire la transformation d'un courant polyphasé en courant monophasé en équilibrant l'intensité sur chaque phase si les fréquences sont égales; en effet, si l'intensité sur phase est 1, l'intensité d'une autre phase sera V3, l'intensité de la 3me
3 phase étant comprise entre ces deux valeurs extrêmes: cette dernière valeur dépend du calage des parties tournantes du moteur synchrone et de l'alterna- teur; de plus, la transformation par transformateur statique donne un fac- teur de puissance très différent sur chaque phase.
Si un moteur asynchrone entraine un alternateur monophasé, la transformation n'est plus à fréquence égale, puisque le moteur asynchrone a un certain glissement; les intensités des phases ne sont pas équilibrées, A CHAQUE INSTANT; l'intensité est fluctuante et cette fluctuation est d'autant plus rapide que le rapport des fréquences est élevé, Etais l'intensité moyenne et le facteur de puissance sur chaque phase sont égaux.
Si le secteur est triphasé, il est intéressant de prévoir un rapport de fréquence égal à 3 ou multiple de 3, car les courbes représentatives des trois courants sont semblables, tout autre rapport donnant des courbes dissemblables, mais de valeur moyenne égale.
La présente invention, par une disposition préférentielle, donne un courant monophasé de 150 périodes en utilisant un secteur à 50 périodes.
Elle supprime l'alternateur classique, avec l'obligation de son exitation en courant continu et est une réalisation pratique et facile.
Un moteur asynchrone classique, à bagues, peut être utilisé avec rotor monophasé. Si l'on admet une perte de puissance, égale à la moitié de la puissance normale, et si l'on tient compte d'un facteur de puissance inférieur aux normes, l'intensité dans chaque phase du stator resta égale.
D'autre part si, à l'arrêt, la tension entre bagues est 1, et la fréquence égale à celle du réseau, elle est zéro lorsque le rotor tourne au synchronisme la fréquence est nulle. Mais, si le rotor est entraîné en sens inverse de la rotation normale, à une vitesse égale au synchronisme, la tension entre bagues devient 2 et la fréquence est double de celle du secteur si l'entraînement se fait à une vitesse double du synchronisme, la tension entre bagues devient 3 et la fréquence est triple de celle du secteur, etc...
DESCRIPTION.
Sur un même arbre (1) sont calés un rotor classique à 4 pôles (2) dont deux phases sur trois sont bobinées et un rotor à deux pôles (3) qui, selon les puissances en jeu, peut être du type à Cage d'écureuil. Le bobinage du rotor (2) est relié à deux bagues (4 et 4'), le courant étant recueilli par un porte-balais et balais (5).
Le stator (6) correspondant au premier rotor (2) est un stator triphasé (ou biphasé) classique à 4 pôles; le stator (7) correspondant au second rotor (3) est un stator triphasé (ou bi) à deux pôles, ils sont alimentés en parallèle par le secteur, mais connectés de façon telle que
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leur sens de rotation soit inverse lorsque les bagues sont court-circuitées. Ces deux stators sont fixés dans une même carcasse, constituée de deux parties pour facilité les bobinages.
Variantedu. procédé.
Les nombres de pôles sont ceux utilisés pour la disposition préférentielle de l'invention, mais peuvent être modifiés en tenant compte de ce qui a été exposé dans le préambule pour obtenir la fréquence désirée.
On pourrait également inverser les bobinages du stator (6) et du rotor (2) si l'intensité désirée en courant monophasé devenait élevée et qu'il y ait difficulté à la recueillir par les bagues.
Remarques.-
Pour atténuer la perte de courant au démarrage, si l'on utilise un rotor à cage, on peut coupler les bobinages du stator en étoile puis en triangle.
Il y a lieu de tenir compte de :
1 - Une chute de tension en charge comme dans tout transformateur, dépendant des dimensions et des densités de courant utilisées.
2 - Le rotor (2) étant soumis à des pertes par hystérésis et courant de Foucault correspondantes à la fréquence utilisée, il y a lieu d'en tenir compte dans la qualité des tôles, ses dimensions et la densité admise pour le bobinage.
3 - La puissance absorbée par le stator (6) est égale à la puissance fournie par le rotor (2) plus les pertes par effet Joule, multipliée par le rapport de la fréquence du râseau à la fréquence de sortie compte non tenu des pertes propres du stator et des pertes par hystérésis et courant de Foucault du rotor (a). Cependant, il faut tenir compte, pour le diamètre du fil, du facteur de puissance.
4 - La puissance demandée au rotor (3) est dans le rapport de la puissance fournie par le rotor (a) plus les pertes par effet Joule, multiplié par 1 moins le rapport de la fréquence du réseau à la fréquence de sortie.
Finalement, tout réglage peut être obtenu en mettant en séries des résistances, ou mieux une bobine d'inductance, soit en prise, soit en shunt magnétique; cette bobine est réduite puisque la fréquence est généralement choisie élevée.
Le rendement d'un groupe donnant à vide 48 volts et limitant la tension en charge à 22 volts pour une bobine d'induction, a été de 0.76 son facteur de puissance 0.74; avec un débit de 155 ampères.
POSSIBILITES D'APPLICATION.
Le domaine le plus vaste semble être celui de la soudure électrique; mais le procédé peut être appliqua à l'alimentation des arcs de cinéma, alimentation des fours, changeur de fréquence et transformateur de phases.
Je revendique comme étant mon invention la réalisation des avantages suivants :
1 - Construction simplifiée.
2 - Equilibrage de l'intensité sur chaque phase, tous les trois périodes, c'est-à-dire que le battement de l'aiguille de l'aiguille d'un ampèremètre est indecelable.
3 - Démarrage avec courant d'appel admissible par les secteurs.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.