extrémités des sections au collecteur, non par des lames de cuivre, mais par des fils de maillechort assez résistants lorsque les deux touches auxquelles aboutissent les extrémités d'une section sont mises en contact par le balai, la résistance du court circuit formé comprend non seulement la section, mais les deux fils de maillechort; le courant qui s'établit ne peut donc prendre qu'une valeur relativement très réduite. Ce dispositif a donné de bons. résultats, mais il est assez compliqué et réduit un peu le rendement. Aujourd'hui, on arrive au même résultat plus simplement par l'emploi de balais en charbon, qui, grâce à leur résistance spécifique beaucoup plus grande que celle des balais en cuivre, réduisent l'intensité du courant qui les parcourt transversalement entre deux touches du collecteur pendant la mise hors circuit de la section qui aboutit à ces deux touches. L'usure du métal se trouve réduite d'ailleurs par le fait que l'étincelle se forme en grande partie aux dépens du charbon. c). Faible rapport de la réaction d'induit à l'excitation des inducteurs. L'emploi des balais en charbon ne peut suffire à prévenir les effets destructifs des étincelles que si la ligne neutre, c'est-àdire la direction suivant laquelle une spire de l'induit n'est le siège d'aucune force électromotrice, reste à peu près invariable à tous les régimes. On sait que les spires de l'induit parcourues par le courant utile produisent un flux de réaction transversal' qui déplace la ligne neutre de quantités croissantes avec le courant. Pour réduire ce déplacement au minimum et éviter les crache ments aux balais, même lorsque le courant dépasse sa valeur normale, il faut, toutes choses égales d'ailleurs, mettre le moins d'ampères-tours possible sur l'armature relativement au flux inducteur; comme on ne peut les réduire sans perdre de la puissance, on est conduit à renforcer autant que possible les ampères-tours inducteurs, soit en augmentant en même temps l'entrefer, soit en saturant le fer du circuit magnétique; cette dernière solution est. celle qu'on emploie en général de préférence pour éviter de trop grandes fuites magnétiques. 1 Il n'y a à considérer ici qu'un flux transversal, parce que, les balais restant calės à la ligne neutre, il ne peut se produire de réaction longitudinale. TRACTION ÉLECTRIQUE. 11 Dans les moteurs américains tétrapolaires à induit en tambour, les inductions magnétiques atteignent, d'après M. Dawson', en régime normal, 12 à 13 000 unités c. g. s. dans le fer de l'armature, Le champ dans l'entrefer est, dans ces conditions, notablement supérieur à ceux admis ordinairement. Dans les induits en anneau, on le porte à 15 000 ou 16 000 c. g. s. Dans les moteurs bipolaires, ces chiffres peuvent être notablement dépassés, grâce à l'emploi de bobines inductrices du genre Eickemeyer entourant l'induit, car alors les fuites magnétiques ne réduisent le flux que dans l'inducteur, ce qui est un avantage au lieu d'être un inconvénient. Par exemple, un moteur de 25 chevaux de la maison Kummer travaille au moment du démarrage à l'induction de 23 000 c. g. s. dans l'induit, ce qui correspondrait à 24 000 dans l'inducteur si les fuites ne réduisaient ce dernier chiffre. Il est évident que des valeurs aussi élevées sont exagérées et réduisent beaucoup le rendement; on les évite par l'emploi du moteur à quatre pôles. On peut se faire une idée pratique sommaire des conditions à réaliser au point de vue de la réaction d'induit en comparant, dans un type éprouvé, le chiffre des ampères-tours totaux de l'induit (produit du nombre de spires par pôle par la moitié du courant normal qui entre dans l'armature) à celui des ampères-tours correspondants, en moyenne, sur chaque pôle inducteur. Par exemple, dans le moteur américain G.E. 800 à 4 spires par encoche, ce rapport est seulement 1 105 l'entrefer étant de 3 mm. et l'induction dans celui-ci de 9 à 10 000 c. g. s.; dans le moteur G.E. 1.000, ce rapport est Nous rappellerons, et on le voit du reste ici directement, qu'à flux égal il y a grand intérêt à réduire le développement périphérique des pièces polaires, et qu'à puissance égale les machines multipolaires ont moins de réaction d'induit que les machines bipolaires. Un procédé accessoire excellent et très employé aujourd'hui pour réduire la réaction d'in duit consiste à couper les pôles inducteurs en leur milieu', comme le montre la figure 126, de façon à opposer une forte réluctance au flux transversal sans gêner en rien le flux principal; on peut ainsi doubler sensiblement le nombre des ampères-tours sur l'induit. Ce dispositif, qui pourrait peut-être permettre de réduire encore les bobines excitatrices, vient d'être appliqué à la traction par M. E. Labour'. Fig. 126. Moteur à inducteurs coupés. 3° Bonne conservation des enroulements inducteurs. On a vu plus haut comment celle-ci est assurée par une protection et un isolement soignés; les enroulements sont en outre recouverts d'une couverture imperméable, car l'étanchéité de l'enveloppe n'est pas toujours assurée et des condensations de vapeur s'y produisent. Il faut ajouter que cette considération de conservation peut justifier dans une certaine mesure l'emploi de l'excitation en série de préférence à l'excitation en dérivation, et cela pour deux motifs. D'une part, l'isolement est beaucoup plus difficile à réaliser et à maintenir pour un enroulement en dérivation, entre les extrémités duquel existe la différence de potentiel maxima (500 volts ordinairement), que pour un enroulement en série, où cette différence atteint seulement quelques dizaines de volts et qu'on a soin de relier toujours au pôle communiquant à la terre. D'autre part, le fil d'un enroulement en dérivation est forcément de faible section et par suite fragile; il peut donc se produire des Nous ne parlons pas des autres artifices préconisés pour réduire la réaction d'induit, parce qu'ils ne nous paraissent pas pratiques pour une application de ce genre. Dans les moteurs de traction de la Société « l'Eclairage Electrique ». R ruptures aux points d'attache, qui mettent momentanément le moteur hors de service. Enfin il est assez difficile de loger l'enroulement, qui est plus volumineux qu'avec les bobines à gros fil. 4° Grande élasticité de régime. -Les moteurs doivent, dans les circonstances ordinaires, se prêter aux régimes les plus variés de vitesse et de puissance : suivant la charge et les accidents du profil en long, l'effort nécessaire et par suite le courant varient dans des limites extraordinairement étendues. On doit donc, tout en proportionnant la puissance normale du moteur à l'effort moyen, mettre l'appareil en état de fournir un effort bien supérieur pendant un certain temps, sans subir de détérioration mécanique, sans présenter d'échauffement dangereux, ce qui exige l'emploi de faibles densités de courants et de cuivre de haute conductibilité, et sans cracher aux balais, ce qui exige les champs intenses indiqués plus haut. On admet en général une densité de courant de 5 à 6 ampères par mm2 dans l'induit, et elle peut être portée à 10 ou 12 ampères au moment du démarrage. Quant le courant devient plus intense et si les bobines sont excitées en série, il faut, pour ne pas trop les échauffer, changer leur mode de groupement ou les shunter par une dérivation extérieure, comme on le verra plus loin. La question de l'échauffement est d'ailleurs singulièrement plus difficile avec les types de moteurs de traction complètement enfermés, qu'avec les moteurs industriels ordinaires jouissant d'une excellente ventilation. Aussi recourt-on à l'emploi d'isolants capables de résister à une haute température les sections de l'induit sont entourées d'amiante, puis de cuivre et d'un ruban. Les bobines inductrices sont elles-mêmes recouvertes d'amiante sous leur enveloppe imperméable. On admet qu'un bon moteur doit pouvoir marcher plusieurs heures à son régime normal sans s'échauffer de plus de 40 à 50° et supporter pendant une heure une surcharge de 50 p. 100 sans risquer de brûler l'isolant et sans endommager le collecteur. C'est ce régime forcé que les constructeurs prennent en général comme base d'évaluation de la puissance de leurs moteurs. Pour celui-ci, l'élévation de température des enroulements peut atteindre 70 à 90° centigrades, grâce aux isolants très résistants auxquels nous venons de faire allusion. On peut apprécier l'échauffement par l'accroissement relatif de résistance intérieure du moteur, à l'aide de la relation connue AR Les bons constructeurs européens admettent comme limite maxima en régime permanent une augmentation de résistance de 30 p. 100; les moteurs de la compagnie de Fives-Lille, par exemple, sont établis d'après cette règle. Les constructeurs américains dépassent ce chif fre, et leurs moteurs présentent souvent aux régimes de puissance nominaux des élévations de température de 100 degrés dans les bobines d'inducteurs, donnant lieu à 40 p. 100 d'accroissement de leur résistance. Surélévation de température. 90° 80° 70° 60° 30° 20° 10° Ο 0 10 20 30 40 50 60 cm? Surface rayonnante par Watt perdu. Pour la surface rayonnante nécessaire au refroidissement, on peut adopter, avec une suffisante approximation, les chiffres donnés par Kapp1 pour des transformateurs enfermés dans une enveloppe de fonte; la courbe de la figure 127 donne, pour chaque valeur de l'échauffement A, la surface S nécessaire pour dissiper un certain nombre de watts W correspondant à la perte d'énergie dont le moteur est le siège; en admettant un échauffement de 80 degrés, on arrive ainsi pour les inducteurs à une surface nécessaire de 15 à 20 centimètres carrés par watt 2. Pendant de courts instants de surcharge, on est obligé d'admettre un dégagement de chaleur bien supérieur encore et qui, pour les démarrages, peut atteindre six à sept fois la valeur normale. On réduit l'augmentation de courant nécessaire à ce régime exceptionnel en faisant travailler les inducteurs en temps normal au-dessous de la saturation, de façon que le champ soit renforcé en même temps que le courant; on admet, dans les moteurs actuels bien construits, qu'il doit pouvoir être à peu près doublé. Les transformateurs, p. 80. Fig. 127. Courbe d'échauffement des moteurs clos. 2 On comparera ces chiffres à ceux donnés par les formules d'Esson pour les moteurs |