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L'invention aurait aux moteurs électriques, en par- ticulier aux moteurs synchrones ou à induction du type à cage d'écureuil simple ou polyphasé.
Les moteurs de ce genre se composent essentillemen d'un rotor et d'un inducteur fixe. Dans le type le plus simple et le plus répendu, il n'existe' pas de connexion entre ces deux parties.
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Le fonctionnement d'un moteur à induction dépend du champ magnétique produit par ie passage d'un courant alternatif dans l'inducteur fixe ; ce champ est oscillant ou tournant sui- vant que le courant utilisé est monophasé ou polyphasé.
L'invention sera décrite ci-dessous en se référant à un moteur polyphasé à induction, dont le fonctionnement est dû à la production d'un champ tournant par le courant polyphasé employé.
Ce champ en rotation dans l'espace, autour de l'axe du rotor, crée des courants induits dans ce dernier. La réaction entre ces courants induits et le champ tournant crée un couple qui tend à faire tourner le rotor que celui-ci soit arrêté ou en rotation.
La résistance du rotor est très faible et, lors du fonctionnement, il se produit une chaleur excessive avant que le moteur ne parvienne a se mettre en vitesse. Il faut donc un cer- tain dispositif de démarrage ; peut comprendre des résis- tances dans le champ, un auto-transformateur ou compensateur, ou une résistance dans le rotor.
Des résistances de champ sont insérées dans les cir- cuits conduisant aux aimants de champ et disposées mécaniquement de telle sorte que les résistances soient simultanément modifiées d'une même quantité pour chaque phase, la résistance de démarra- ge étant enfermée dans une boite appropriée analogue à un rhéos- tat. Il est plus économique d'insérer une inductance variable dans le circuit en utilisant un auto-transformateur, au moyen duquel la tension aux extrémités du champ et réduite en interca- lant une bobine d'impédance dans le circuit d'alimentation et en alie ;ntant le moteur à partir de points variables de son enroulement.
Là où une résistance est comprise dans le rotor, il est nécessaire de modifier la cage d'écureuil de telle sorte que le bobinage ne soit pas court-circuité par les bagues de cuivre
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mais bien, au départ, par une résistance montée directement sur l'arbre à l'intérieur du rotor. En manoeuvrant un levier qui vient en contact avec un collier, pouvant se déplacer librement le long de l'arbre, le collier se déplace sur les grilles de ré- sistances internes situées dans le rotor, en réduisant ainsi graduellement leur valeur jusqu'à ce qu'elles soient mises hors- circuit. Toutefois, la méthode du contrôle de la résistance in- terne ne convient en fait que pour de petits moteurs à cause de l'échauffement.
Dans les gros moteurs, les résistances externes et les inducteurs du rotor sont connectés par l'intermédiaire de bagues collectrices.
L'objet principal de cette invention est de procurer pour un moteur électrique du type cage d'écureuil, une vitesse régulièrement variable et le contrôle du courant de démarrage.
Un autre obejt de cette invention est d'obtenir un moteur électrique du type à cage d'écureuil capable de démarrer sous un faible courant, et ayant des caractéristiques de vitesse gariables sans faire usage de résistances externes coûteuses en elle-mêmes et du point de vue de la consommation.
En appliquant l'invention, les avantages de caracté- ristiques de vitesse variables et du contrôle du courant de dé- marrage sont obtenus par un agencement dans lequel un rotor ou induit ayant plus de tôles qu'il n'en posséderait normalement, est monté de telle sorte qu 'il puisse être déplacé par rapport au stator ou inducteur fixe.
Un moteur électrique du type cage d'écureuil conçu selon cette invention est-caractérisé en ce que le rotor, ayant des tôles en excès et moins de masse dans les conducteurs que normalement, peut être déplacé à l'intérieur du stator de telle sorte que,dans la position de démarrage, les tôles en excès sont déplacées vers l'intérieur du stator à une extrémité de ce dernier et en ce que le rotor tourne à faible vitesse, la vi-
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tesse étant augmentée en déplaçant le rotor le long de l'axe dans le stator de telle sorte que les tôles en excès se dépla- cent vers l'extérieur du stator, ce qui revient à dire que le rotor est rentré à l'intérieur du stator,
action grâce à laquelle la vitesse est augmentée progressivement jusqu'à ce que la vi- tesse maximum soie atteinte lorsque les tôles en excès sont passées à l'extérieur du stator.
Dans un agencement réalisant l'invention, le rotor peut se déplacer axialement le long de l'arbre dans des paliers appropriés, ou au contraire, le rotor peut être monté sur un manchon pouvant se déplacer axialement le long de l'arbre dans des paliers appropriés.
Une bonne compréhension de l'invention peut être acquise en examinant les dessins ci-joints, qui ne sont que très schématiques et dans lesquels : et
La figure 1 est une vue en élévation latérale/en cou- pe d'un moteur du type cage d'écureuil conçu selon l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation latérale et en coupe de la douille ou manchon sur lequel est monté le rotor.
La figure 3 est une vue en élévation et en bout de la douille.
La figure 4 est une vue en élévation latérale et en coupe de l'arbre.
La figure.5 est une vue en élévation et en bout de l'arbre.
La figure 6 est une vue en élévation latérale et en coupe du rotor avec les tôles en excès qui lui sont ajoutées.
La figure 7 est une vue en élévation et en bout du rotor vu de son extrémité normale et montrant la proportion ha- bituelle de barres conductrices.
La figure 8-est une vue en élévation et en bout par- re tielle du rotor vu de l'extrémité et présentant lés tôles en ex- cès et 1'.agencement dés barres conductrices qui sont en nombre réduit.
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La figure 9 est une vue en bout de l'arbre de manoeu- vre auquel est appliqué l'effort nécessaire pour déplacer le rotor suivant l'axe à l'intérieur du stator.
Dans les dessins, la référence 10 indique les tôles de l'induit fixe et la référence 11 les bobines de champ, l'en- semble formant le stator.
Le rotor comprend le nombre normal de tôles 12, assem. blées suivant la méthode habituelle, entre des annaux, d'extré- mité 13, plus des tôles supplémentaires 14 et un anneau d'extré- mité supplémentaire 15.
Suivant une méthode normale de travail, le rotor est monté sur une douille 16 s'adaptant sur l'arbre 17 qui est foré axialement en vue de recevoir un arbre de manoeuvre 18, auquel est appliqué l'effort nécessaire au glissement du rotor dans le stator.
Comme les figures l'indiquent, la. douille 16 et l'ar- bre 17 sont fendus longitudinalement afin de recevoir une cla- vette 19 fixée sur l'extrémité intérieure de l'a rbre de commande 18.
Dans les tôles normales 12 est disposé un certain nombre de barres conductrices 20 qui sont en nombre et er.. nasse normaux par rapport aux nombre et masse normaux des tôles '.2.
Les barres conductrices 21disposées dans les tôles supplémentaires, ne totaliseront de préférence pas plus de 25% du nombre et de la masse des barres conductrices dans les tôles normales 12, mais ce rapport peut être modifié pour être supérieur ou inférieur à 25%.
On remarquera, d'après la disposition donnée dans les figures, que lorsque les tôles normales sont'.entièrement engagées dans le stator, comme indiqué à la figure 1, le moteur agira comme un moteur normal du type à cage d'écureuil, mais lorsque le rotor est déplacé vers la droite, amenant ainsi une
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partie des tôles normales et de leurs barres conductrices hors du stator et y faisant rentrer progressivement les tôles supplé- mentaires et leurs barres conductrices, les caractéristiques dues à l'agencement suivant la présente invention seront mises en pra- tique...
En réglant la position du rotor dans le stator de telle sorte qu'une partie plus ou moins grande des tôles normales et de leurs barres conductrices, et une partie plus ou moins grande des tôles supplémentaires et de leurs barres conductrices soient introduites dans le stator, on obtient des variations de vitesse et de couple.
On estime que les tôles supplémentaires ont pour effet de repousser le courant induit dans le rotor, permettant la modification de la vitesse et un démarrage sans augmentation de courant ou surchauffe.
On obtient ainsi un excellent modèle de moteur du type à cage d'écureuil, qui allie les avantages du moteur type bobiné, à une variation de vitesse continue et sans palier, ainsi qu'à un contrôle du courant de démarrage, tout en évitant l'em- ploi coûteux de résistances primaires externes.
Les essais ont montré qu'une réduction de 75% du courant de démarrage peut être obtenue en comprenant dans les tôles supplémentaires dés barres conductrices dans la proportion de 25% environ par rapport aux tôles normales, et ceci peut être réalisé de plusieurs manières, notamment en réduisant la surface des barres conductrices entre les anneaux terminaux de telle sor- te que la surface totale de métal conducteur y soit d'environ
25% de celle correspondant aux tôles normales ; soit encore en utilisant dans les tôles supplémentaires un quart du nombre de barres conductrices de la même dimension que celles des tôles normales, comme indiqué dans les figures ; en utilisant un rotor supplémentaire complet sur la même douille que le rotor normal-.
Lorsque la troisième possibilité est employée, le
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rotor supplémentaire peut avoir plusieurs systèmes de barres conductrices pour obtenir un meilleur rendement au démarrage, le rotor normal procurant une plus grande efficacité en rotation.
En fonctionnement, les tôles supplémentaires, ou le rotor, sont influencés électriquement ou magnétiquement par le courant du stator, qui est repoussé par les tôles supplémentaires et le manque de barres conductrices dans celles-ci. Lorsque les tôles normales et supplémentaires sont déplacées par rapport à la position normale de fonctionnement, comme indiqué dans la figure 1, un courant régulièrement croissant est utilisé jusqu'à ce que le rotor normal soit complètement sous l'influence du stator, travaillant ensuite comme un moteur à cage d'écureuil normal.
En tant que moteur à vitesse variable, l'agencement de l'invention a des caractéristiques similaires à celles d'un moteur bobiné, qui fournit une vitesse constante pour une charge constante, et des vitesses variables pour des charges variables.
Le moteur de la présente invention a également les caractères d'un moteur à couple moteur élevé, mais fournit un couple réglable, ce qui est un avantage pour certains types de charges brusques et où un démarrage chargé et un fonctionnement sous faible charge sont nécessaires.
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