Brevet FR2010343A1 — publié le 19700213

L'invention concerne des perfectionnements apportés aux circuits statoriques de moteurs électriques à courant alternatif. L'invention concerne plus particulièrement un circuit.sta-torique de moteur électrique à courant alternatif dont le sché-5 ma est modifiable suivant les tension et fréquence de son alimentation. Dans les moteurs électriques à courant alternatif déjà connus, par exemple dans les moteurs utilisés dans les machines de bureau, dans les conditionneurs d'air et tous les appareils 10 à usage ménager, le problème de la diversité de la tension 0 d'alimentation et de la fréquence de cette tension entraîne divers inconvénients, ûi effet, ces appareils ménagers sont très largement diffusés et possèdent par conséquent un marché très vaste. La tension électrique domestique ("tension lumière") 15 dont les usagers disposent présente des valeurs différentes d'un pays à l'autre, et la fréquence de cette tension également. L'un des problèmes qui se posent aux constructeurs des moteurs destinés aux appareils ménagers a justement son origine dans cette diversité de tensions et de fréquences des réseaux d'uti-20 lisation des divers pays, diversité qui contraint les constructeurs à construire des moteurs différents pour les divers pays. Certains constructeurs ont cherché à résoudre ce problème en prévoyant un seul type de moteur dont les enroulements peuvent supporter diverses tensions d'alimentation sous diverses fré-25 quences, et en calculant les parties mécaniques aussi bien que les parties électriques de ce moteur de façon que le moteur fonctionne à un niveau acceptable sous les diverses alimentations, mais ceci est inévitablement au préjudice du rendement, qui reste très bas. 30 D'autres constructeurs ont résolu le problème .en utilisant des circuits électriques compliqués et des solutions mécaniques d'une extrême précision et d'un très grand raffinement ; toutefois, ceci grève le prix de revient global de ces moteurs. Ges inconvénients, ainsi que d'autres, sont éliminés par 35 le circuit statorique pour moteurs électriques à courant alternatif suivant l'invention, qui peut être alimenté sous au moins deux tensions différentes, et sous au moins deux fréquences différentes. 69 18373 2 2010343 Succinctement, selon l'invention, le circuit statorique du"moteur est muni de deux commutateurs, respectivement m commutateur de tension et un commutateur de fréquence, qui ont chacun au moins deux positions, le Commutateur de tension étant 5' capable, dans une première position, d'établir un couplage série d'au moins une partie des spires de l'enroulement, statorique et, dans une deuxième position, d'établir un couplage parallèle d'au moins une partie des spires de cet enroulement, le commutateur de fréquence étant capable d'ajouter (ou non) tm 10 enroulement supplémentaire à l'enroulement statorique. Ges caractéristiques de l'invention ainsi que d'autres, ressortiront clairement de la description d'une forme particulière de la réalisation qui est donnée ci-dessous à titre d'exemple limitatif, en regard du dessin annexé » 15 Le dessin est un schéma du circuit de l'enroulement sta tor ique suivant l'invention. L'enroulement statorique est représenté schématiquement sur le dessin sous la forme de deux groupes de spires ou bobines, désignés respectivement par L1 et L2. On considère ici un 20 moteur habituel à courant alternatif, du type à pôles résultant à deux pôles avec un seul bobinage qui constitue l'enroulement statorique ; on considère de plus que le rotor est du type habituel à cage d'écureuil» Deux barrettes de contacts 6 et 7 sont réunies entre elles par une traverse 8 qui est actionnée par le 25 commutateur de tension 9. On considère un commutateur 9 à deux positions, et, en particulier, pouvant commuter entre deux valeurs de - tension d'alimentation, 120 Y et 220 V respectivement. Lorsque le commutateur de tension 9 occupe la position correspondant à 120 Y, la barrette 6 relie les plots 1 et 2 et 30 la barrette.7 relie les plots 3 et 4. Lorsque le commutateur de tension 9 occupe la position correspondant à 220 7 (représentée en traits interrompus sur le dessin) là barrette 6 relie les plots 2 et 3 et la barrette 7 est inutilisée. Au plot 1 sont connectés un fil d'entrée A et deux groupes 35 de spires L3 et M-, branchés en parallèle et d'autre part connectés à un fil. d'entrée B. Les fils A et B vont à un commutateur. 10 à deux positions', qui reçoit la tension d'alimentation sur la borne G. L'autre- borne d'alimentation est indiquée en D. 69 18373 3 2010343 le commutateur 10 peut commuter entre deux positions, ainsi qu'il a été dit plus haut. Dans une première position, il permet d'établir la liaison entre le fil A et la borne d'entrée C : l'enroulement du stator est alors conditionné pour une fréquence 5 d'alimentation de 60 Hz. Dans cette position, l'enroulement statorique est constitué uniquement par les deux groupes de spires L1 et 12. Si, au contraire, l'enroulement statorique est alimenté par une tension sous une fréquence de 50 Hz aux bornes C et D, on place t) le commutateur 10 dans la position B(représentée en traits interrompus sur le dessin) en insérant avant le plot 1 et, par conséquent, avant les groupes de spires L1 et 12, l'ensemble en parallèle composé par les deux groupes de spires 13 et 14-» Dans ce deuxième cas, le courant par spire de l'enroulement stato-15 rique est le même que dans le cas de l'alimentation par une tension sous une fréquence de 60 Hz ; en effet, lorsque la fréquence de la tension d'alimentation varie, l'impédance du circuit statorique varie également puisque l'impédance est fonction de la fréquence } or l'impédance du circuit est for-20 tement inductive et diminue avec la fréquence ; grâce au commutateur 10, on peut insérer dans cé circuit des spires supplémentaires," les spires 13 et 14 dans le cas particulier considéré, lorsque la fréquence est plus faible, pour maintenir constante l'impédance inductive et par conséquent l'impédance 25 totale du circuit, l'intensité par spire reste donc constante dans les deux cas d'alimentation à 50 Hz et 60 Hz respectivement, de sorte que le moteur a le même fonctionnement et le même rendement. En dehors du fait qu'elle peut être à plusieurs fréquences 30 différentes, la tension d'alimentation peut prendre diverses valeurs efficaces différentes, en particulier, cette tension peut prendre les valeurs de 120 V et 220 V. Si, aux bornes CD, on branche une alimentation à 120 V, on place le commutateur 9 dans la position correspondant à 120 V, 35 dana laquelle les barrettes 6 et 7t déplacées par la traverse et 8 par le commutateur 9, relient respectivement les plots 1 et S d'une part, 3 et 4 d'autre part, ainsi qu'on peut le voir sur "le dessin. Dans cet état des connexions, les groupes de 69 18373 4 2010343 spires 11 et 12 sont branch.es en parallèle.. Si, au contraire, on branche aux bornes CD une alimentation à 220V, on place le commutateur 9 dans la position correspondant à 220V, de sorte que la barrette 6, déplacée par la traverse 8 et par le commu-5 tateur 9, relie les plots 2 et 3 tandis que la barrette 7 relie aucun autre plot, ainsi qu'on l'a représenté en traits inter- . rompus sur le dessin. Dans cet état des connexions les groupes de spires 11 et 12 sont branchés en série. 10 Dans ce cas également, le commutateur travaille, lors d'un changement de la tension d'alimentation, d'une façon propre à maintenir à peu près constante la valeur de l'intensité par spire de l'enroulement statorique, de sorte que le fonctionnement du moteur reste constant lorsque la tension d'alimenta-15 tion change. 18373 5 2010343 REVENDICATION Perfectionnements aux circuits statoriques de moteurs électriques à courant alternatif, en vue de leur alimentation sous au moins deux tensions et au moins deux fréquences dii'fé-rentes, ces perfectionnements étant caractérisés en ce que ledit circuit statorique est muni de deux commutateurs, respectivement un commutateur de tension et un commutateur de fréquence et qui peuvent prendre chacun au moins deux positions, le commutateur de tension étant capable, dans une première position, d'établir un couplage série d'au moins une partie des spires de l'enroulement statorique et, dans une deuxième position, d'établir un couplage parallèle d'au moins une partie des spires de l'enroulement statorique, le commutateur de fréquence étant capable d'ajouter (ou non) un enroulement supplémentaire audit enroulement statorique.