correspondant à un parcours de 15 km. à l'heure. Le moteur pèse 690 kg. sans engrenages et 820 kg. complet; il traîne sur voie de

Fig. 230. Moteur gearless polyphasé de Brown, pour locomotive Heilmann.

1 m. des voitures de 24 places et leur fait franchir des rampes de 6 p. 100.

A côté de ces moteurs à engrenages, on doit mentionner un moteur polyphasé à commande directe, établi également sur les plans de M. Brown, par la Société « l'Éclairage électrique »>, à titre

d'essai, pour la première locomotive Heilmann. Ce moteur, dont la figure 230 donne une coupe longitudinale et une élévation transversale, était à induit mobile et à inducteur fixe calé directement sur l'essieu immobilisé par ses extrémités; les courants étaient amenés par trois conducteurs passant par un trou central; l'induit, solidarisé avec les roues par un tambour en tôle, était muni de trois balais mobiles, frottant sur des bagues que trois conducteurs passant dans l'essieu reliaient aux rhéostats de démarrage. Les deux cylindres avaient des enroulements en barres de cuivre, à 8 pôles, l'extérieur formé de 90 barres, l'intérieur de 54, connectées par des développantes en cuivre. Les essais de ce moteur, auxquels l'un de nous a eu l'occasion d'assister en 1893, ont été exécutés en faisant tourner le cylindre extérieur autour du cylindre intérieur et en mesurant le travail au frein la puissance mécanique développée a été de 65 chev. en pleine charge et aurait pu être poussée plus loin; mais on dut reconnaître que le moteur était incapable de démarrer sous charge sans rhéostat, et que, même avec l'emploi de celui-ci, il ne donnait qu'un effort maximum à la jante insuffisant (350 kg.). On renonça donc aux moteurs polyphasés pour l'équipement des bogies à quatre essieux moteurs qui avaient été prévus. Cet insuccès relatif était dû à la présence d'un entrefer calculé un peu largement 2.

Le maison Ganz et Cic, de Budapest, a installé plus récemment dans ses usines un petit chemin de fer électrique à courants triphasés qui fonctionne d'une manière très satisfaisante. Le moteur construit pour ce service pèse 550 kg. sans engrenages, tourne à la vitesse de 450 tours et démarre franchement sur une rampe de 6,5 p. 100 avec une voiture de 6 500 kg. en développant un effort qui correspond à un couple de 40 kgm. sur l'arbre moteur. Le facteur de puissance (rapport de la puissance électrique consommée réellement au produit de l'intensité par la différence de potentiel aux bornes) atteint 0,88 à la puissance de 16 chev. effectifs,

1 Voir le très intéressant mémoire présenté par M. J.-J. Heilmann à la Société industrielle de Mulhouse, 30 novembre 1892.

2 Aujourd'hui on réaliserait des conditions plus favorables, grâce aux progrès réalisés depuis cette époque; mais les moteurs à courant continu ont fourni à M. Heilmann un mode de régulation spécial de locomotive si avantageux qu'il a renoncé aux moteurs polyphasés malgré leurs autres avantages.

0,845 à 10 chev., et 0,80 à 7 chev., chiffres fort élevés pour un moteur de ce genre et qui indiquent une excellente construction.

Plusieurs autres constructeurs européens étudient des matériels polyphasés. En Amérique, dans le cours des dernières années, des essais de traction par moteurs alternatifs ont été également exécutés par les grandes compagnies, notamment à Pittsburgh par la Westinghouse Electric Co.

N'ayant pu obtenir des constructeurs aucun renseignement sur les constantes des enroulements, nous avons fait nous-mêmes, pour en donner ici les résultats, une étude d'un moteur triphasé de traction capable de remplacer les appareils à courant continu du type normal de 20-30 chevaux. Ce moteur, dont l'inducteur est formé par le cylindre intérieur, est constitué de la manière suivante.

Fréquence 40. Nombre de pôles 8. Vitesse à vide 600 tours. Engrenages simples à réduction 1/5,5; vitesse correspondante de la voiture 15 km. h. avec roues de 0,75 m. Voltage d'alimentation 220 volts entre bornes 1 (f. e. m. polygonale). Inducteur mobile; montage des circuits en étoile.

Inducteur. Noyau en tôles de 5/10 porté par un tube en bronze; diamètre intérieur 100 mm., diamètre extérieur 360 mm.; épaisseur 250 mm.; 48 encoches ouvertes rectangulaires, terminées en queue d'hironde sur l'entrefer, garnies de 1 mm. de micanite, fermées par des coins en bois; profondeur 40 mm., largeur 13 mm.; ouverture sur l'entrefer 6 mm.

Bobinage en tambour à 2 encoches par phase sous chaque pôle; 96 sections, genre Eickemeyer, ayant chacune 6 spires en fil de 45/10 (16 mm.2). Résistance de chacun des circuits 0,36 ohms. Entrefer 1 mm. Induction 3 000 c. g. s.

Induit.

Noyau en tôles de 5/10 porté par une enveloppe en fonte; diamètre extérieur 570 mm., diamètre intérieur 400 mm.

64 encoches semi-fermées rectangulaires; profondeur 32 mm., largeur 12 mm. Enroulement diphasé formé de 128 barres plates de 4 × 30 = 120 mm.2, à raison de 2 barres par encoche 2 et de 8 par phase dans chaque champ. Résistance de chacun des circuits 0,014 ohm.

Régime permanent, charge normale, 20 chev. Vitesse 570 tours; glissement 0,05. Courants primaires, 60 ampères efficaces dans chaque phase; densité de courant correspondante 3,75 ampères par mm2. Courants secondaires, 240 ampères par phase; densité de courant correspondante, 2 ampères par mm2. Rendement 83 p. 100 ou avec les engrenages 78 p. 100. Facteur de puis

1 Nous avons choisi ce chiffre de 220 volts comme un maximum de la différence de potentiel entre fils qu'on admettrait en France pour les courants alternatifs sur la voie publique. Le chiffre de 400 volts accepté à Lugano présente des dangers sérieux pour les personnes. Nous reviendrons sur ce sujet dans l'étude de la Distribution.

2

L'emploi de deux barres par coche, au lieu d'une seule de section double, est motivé ici par le désir de réduire au minimum les courants à conduire au rheostat, sans perdre la simplicité de construction résultant de l'emploi de barres au lieu de fils. Chaque barre est enveloppée d'un ruban de micanite.

sance, 84 p. 100. Courant déwatté, 32 ampères; courant magnétisant à vide, 20 ampères. Couple normal 25 kilogrammètres.

Couple maximum possible au même voltage, sans changer les connexions, 45 kilogrammètres; courants correspondants par phase: primaires, 162 ampères; secondaires, 700 ampères; vitesse, 500 tours (sans rhéostat).

Ce moteur donne une idée de ce qu'on peut obtenir dans cette voie ; il présente une très bonne stabilité de marche mesurée par le rapport entre le couple normal et le couple maximum. Celui-ci peut, du reste, être sensiblement triplé, en faisant passer le montage des inducteurs de l'étoile au triangle, ainsi qu'on le verra au chapitre XI.

Difficultés que présente encore la construction de ces moteurs. Sans aborder encore la discussion des avantages respectifs des moteurs à courants continus ou polyphasés, qui trouvera mieux sa place au chapitre IX, après l'étude de leur fonctionnement, il est bon de mettre ici les lecteurs en garde contre une idée trop optimiste de l'emploi des appareils à champ tournant pour la traction. Sans doute, il est facile aujourd'hui de construire de bons moteurs fires ayant un bon rendement, une puissance spécifique au moins égale à celle des moteurs à courants continus et ne donnant lieu qu'à un faible décalage des courants alternatifs; mais la condition essentielle pour obtenir ce résultat, c'est de n'employer qu'un petit nombre de pôles, 4 à 6 pour un moteur de 10 à 20 chevaux, et de très petits entrefers, inférieurs à 2 mm. Un moteur de tramway de même puissance, mais à 10 ou 12 pôles, et avec un entrefer suffisant présente forcément des fuites magnétiques importantes, qui réduisent la stabilité et le couple de démarrage, et un courant déwatté relativement élevé, très gênant pour la production et la distribution du courant. La nécessité de faire travailler le fer à de basses inductions pour réduire les pertes inagnétiques et les pertes d'énergie rend difficile de loger des moteurs puissants dans le truck d'une automobile de tramway où l'on ne dispose que d'un emplacement limité. L'emploi de petits entrefers est en outre une sujétion très gênante pour l'exploitation, car il suffit d'une faible usure des coussinets pour amener des grippements.

On trouverait avantage, pour les moteurs considérés seuls, à réduire leur nombre de pôles, soit par l'emploi de la double réduction, soit par l'abaissement de la fréquence (20 ou 25 périodes par exemple); mais on connaît les inconvénients de la première solution; quant à la seconde, elle augmente sen. siblement le poids des moteurs et des transformateurs du réseau. Les données que nous avons choisies dans l'exemple ci-dessus, 40 et 8 pôles, paraissent actuellement les plus pratiques, en dehors des quartiers populeux où elles donneraient des vitesses un peu élevées. Mais toutes les fois qu'on le pourra économiquement, on fera bien de chercher à abaisser la fréquence; c'est le le seul moyen qui permette d'augmenter l'entrefer, et d'obtenir de bons couples de démarrage et un facteur de puissance élevé.

Sur les chemins de fer, les vitesses plus grandes présentent à ce point de vue des conditions plus favorables; c'est heureusement dans ce cas surtout que l'emploi des moteurs polyphasés est désirable.

CHAPITRE VI

VOITURES AUTOMOBILES

Principe de la séparation du truck et de la caisse. Comme nous l'avons dit, les premiers moteurs électriques appliqués à la propulsion des véhicules ont été simplement suspendus au plancher de la caisse, soit en entier, soit seulement par une de leurs extrémités, l'autre reposant sur l'essieu; les voitures étaient d'anciens cars à chevaux dont on s'était contenté de changer les essieux et de renforcer le bâti inférieur. Mais les trépidations insupportables qui se transmettaient des engrenages à la caisse, la détérioration rapide de celle-ci et des moteurs, et la nécessité de pouvoir visiter ou réparer facilement ces organes conduisirent à rendre l'appareil locomoteur complètement indépendant de la caisse en le logeant dans un châssis spécial porté par les roues et tout à fait distinct du reste de la voiture.

L'ensemble de ce châssis et de ses roues montées, le truck, pour employer l'expression américaine, constitue à lui seul un véhicule complet, sur lequel la caisse servant à renfermer les voyageurs est simplement posée et dont elle peut être enlevée à volonté.

Cette indépendance offre de telles facilités pour l'entretien et le remplacement des différentes parties du véhicule électrique, elle accroît à un tel point la durée du matériel que le principe du truck locomoteur séparé a été à peu près universellement adopté.

Il se retrouve avec les mêmes caractères généraux et les mêmes fonctions dans toutes les automobiles modernes, aussi bien celles de tramways que celles de chemins de fer. Mais c'est dans le matériel roulant des tramways que le changement du mode de traction a amené la transformation la plus profonde.