Brevet FR2276725A1 — publié le 19760123

On connait déjà des convertisseurs ou transformateurs de coupie électriques du type différentiel dans lesquels une puissance motrice est transmise d'un arbre menant (tournant, par exemple, à vitesse constante) à un arbre mené, ce dernier entrainant une machine dont le couple résistant, en fonction de la vitesse, peut être variable, la loi unissant le couple résistant Or et la vitesse Nr de l'arbre mené étant de forme quelconque, et pouvant être en particulier de la forme Cr x Nr = Cte = P. les appareils connus, à ce jour, utilisent a) soit des machines à courant continu, génératrice et moteur, associées à cet effet (ces machines comportant alors, outre les collecteurs à lames qui leur sont propres, des bagues et des contacts glissants qui assurent les liaisons électriques nécessaires entre machines). Ces appareils ont généralement des rendements excellents mais sont toutefois lourds et onéreux du fait de la nature des machines électriques qui les constituent. Par ailleurs, le maintien en bon état de fonctionnement de leurs nombreux contacts glissants suppose une surveillance constante, et leur vitesse de rotation est limitée. b) soit.des machines à courants alternatifs (généralement alternateur et moteur asynchrone à cage ou bobiné) qui ont alors un nombre réduit de contacts glissants (suppression des collecteurs à lames) mais n'ont un rendement acceptable que pour une plage réduite des vitesses de l'arbre mené. c) soit des machines comportantalternateur, redresseur et moteur à courant continu qui participent alors des avantages et des in convénients des deux catégories précédemment citées. Ces trois groupes de machines, appartenant à la construction traditionnelle, comportent tous des circuits magnétiques feuilletés classiques de machines électriques, ces circuits convenablement encochés servant de support à des enroulements également classiques, dont certains sont tournants et de ce fait, soumis aux forces centrifuges et aux vibrations de différentes sortes dues à la rotation. On connaît des transformateurs de couple appartenant à la catégorie b" dejà citée, mais qui utilisent des machines homopo laires à fer tournant, ce qui leur confère une robustesse et une fiabilit améliorées, mais comme déjà cité pour les machines de la catégoriel'b", leur rendement n'est acceptable que pour une plage réduite des vitesses de l'arbre mené. On connaît également des coupleurs magnétiques ou électroma- gnétiques à induction, dans lesquels deux rotors coaxiaux ou adjacents, solidaires l'un d'un arbre menant, l'autre d'un arbre mené, s'entraînent en rotation des l'instant qu'un champ magnétique est créé dans l'entrefer qui les sépare. Ce type de machine ne fait que transmettre un couple, l'énergie correspondant au glisse- ment se transformant en courants de circulation qui, eux- & es, se transforment en chaleur qui est perdue. Par ailleurs, tous les convertisseurs de couple qui ont été cités ont pour caractéristique commune (tant pour les machines hétéropolaires que pour les machines homopolaires) d'avoir des in- ducteurs dont les pôles magnétiques sont séparés par dés interval- les déterminés. I1 en résulte, notamment pour les machines homopolaires à enroulement d'excitation torique coaxial à l'axe de rotation, qu'une fraction seulement du flux émis par l'enroulement inducteur, ou encore du flux total qui pourrait traverser l'entrefer, est -utili- sée, ce qui conduit à un coefficient d'utilisation non maximal des masses de métal engagées dans les machines. L'objet de la présente invention est un convertisseur!ou transformateur de couple du type homopolaire dont les circuits ra- gnétiques et les rotors sont massifs non encochés, ne comportant aucun enroulement tournant, dont la réalisation mécanique est simple, se prêtant bien à la réalisation de masse, et de grande fiabilité en raison de sa simplicité mécanique. Une forme préférée de 1' invention concerne un convertisseur ou tranfoF mateur de couple du type homopolaire caractérisé en ce qu'il comprend d'une part deux rotors en forme de disques liés mécaniquement et tectriquement l'un à l'autre et tournant le premier vis-a-vis d'un inducteur rotatif et le second vis-à-vis d'un stator de révolution en U et d'autre part deux enroulements d'excitation toriques indépendants et fixes alimentés en courant continu redresse logés en vis-à-vis des rotors. les deux machines, l'une génératrice, l'autre motrice, présentent des liaisons mécaniques et électriques réalisées pour que les couples s'ajoutent à chaque instant. On décrira ci-après, à titre d'exemple, non limitatifs, deux formes de réalisation préférées de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe par un plan méridien d'un transformateur de couple selon l'invention, à rotors en forme de disques et à contacts liquides. La figure 2 est une vue en coupe par un plan méridien d'un transformateur de couple à rotors cylindriques. La figure 3 est une vue partielle suivant coupe III-III de la figure 2 du logement de bague collectrice fixe de la ganératrice. les figures 4 et 5 sont des variantes de réalisation à contacts liquides pour un convertisseur à arbre vertical. La figure 6 est une réalisation à contacts par balais. le convertisseur à rotors en disques représenté à la figure 1 comprend un arbre moteur 1, dont les paliers ne sont pas représentés, qui est terminé parut épanouissement 2 et porte et entraîne en rotation un plateau circulaire en forme de disque 3, réalisé en matériau magnétiquement perméable. Ce plateau, dont la périphérie 5 est usinée en forme de cylindre, comporte un dégagement cylindrique 14 et une face interne 16, dont le plan est perpendiculaire à l'axe de l'arbre 1. Vis-à-vis de ce plateau 3 est rendu solidaire et coaxial par une entretoise amagnétique 4, un plateau rotatif 7 en meme matériau que 3,identique à sa périphérie 6 et dont la face interne 17 fait regard à la face 16 du plateau 3, tout en réservant un espace cylindrique entre les deux. Ce plateau 7 se prolonge du côté droit par une queue cylindrique 8 et un élément cylindrique 9 dont la partie extérieure 10d'é- querre,reçoit sur sa face externe, côté droit, un plateau d'obturation 11 réalisé en deux parties séparées par un plan diamétral, et fixé par tout moyeaprévu à cet effet, des vis par exein ple, des joints d'étanchéité étant placés entre les faces d'assemblage. les éléments 8,9,11 déterminent intérieurement un volume cylindrique coaxial à l'arbre 36. L'ensemble des plateaux 3, de l'entretoise 4 et du plateau 7 tourne, porté par l'arbre 1, dans un entrefer de révolution 15 d'un inducteur fixe rnassif 19 en matériau magnétiquement perméable excité par un enroulement 18 alimenté en courant continu ou redressé par les conducteurs 118 et 119, le flux se fermant par un flasque 20 en matériau perméable fixé par tous moyens appropriés sur l'élément 19 de la cuirasse d'inducteur fixe. I1 est à noter que les surfaces cylindriques périphériques 5 et 6 continues des plateaux 3 et 7 tournant concentrique ment aux surfaces cylindriques internes des éléments 19 et 20 de l'inducteur fixe, aucune variation de flux magnétique n'a lieu au cours de la rotation si l'enroulement 18 est excité. Par voie de conséquence, il ne s'exerce donc aucun couple entre l'inducteur fixe 19 et le rotor 3,4,7, de même qu'aucune circulation de courants de Foucault, ni aucun couple dû à des pertes par hystérésis magnétique puisque le rotor de révolution tourne dans un champ magnétique uniforme qui traverse, dans un sens déterminé, les entrefers 15. Du côté droit de la machine figure 1 se trouve un deuxième inducteur coaxial également fixe, en matériau magnétiquement perméable, comportant sur son côté gauche un disque cylindrique 21 dont la face intérieure est usinée de façon à déterminer une face plane 22 comportant un décrochement 23 au niveau duquel est fixé un anneau 24 réalisé en plusieurs secteurs jointifs fixés à l'élément 21 par des vis 25, à travers les trous 26 d'un plateau 27; Cet anneau 24 joue le rôle de collecteur. Un enroulement d'excitation 28 alimenté par les conducteurs 29 et 30 est logé dan(me cavité cylindrique riphrique 31 prévue à cet effet dans l'élément inducteur massif 21. Un plateau 32, en matériau magnétiquement perméable, dont la face interne 33 est parallèle à la face 22 sert, d'une part, à la fermeture du circuit magnétique, et d'autre part, à porter et centrer un roulement 34 par l'intermédiaire d'une douille isolante 35 montée sur l'arbre 36 supportant le plateau 27. Intérieurement et coaxialement aux deux systèmes inducteurs décrits, tourne un arbre 36 portant dans l'espace cylindrique entre les faces 16 et 17, centré et claveté sur son côté gauche, un plateau circulaire 37, dont les faces sont parallèles, réalisé en matériau magnétiquement perméable, serré par un écrou 38 vissé sur le filetage 39 de l'arbre 36. Une queue 40 de l'arbre coaxial 36 vient se centrer dans un roulement 41 placé dans le plateau 3 et isolé.de ce dernier par une douille isolante 42. le plateau circulaire 37 peut donc tourner entre les faces 16 et 17 des plateaux 3 et 7 dont il est séparé par des entrefers égaux 43 et 44. la partie centrale de 11 arbre 36 est de forte section, afin que les pertes Joule qu'y produiront les courants de circulation soient limitées à une valeur admissible. Elle peut éventuellement être creuse. Du côté droit de l'arbre 36 se trouve fixé (de préférence par soudure) le plateau également circulaire 27, en matériau magnétique, dont les faces parallèles 45,46 tournent vis-à-vis des faces également parallèles 22 et 33 du svstème inducteur 21,28,32; des entrefers égaux, 48-49 assurent le jeu de fenctionnement. le plateau circulaire 27 présente à sa périphérie un élément cylindrique en B prolongé par une joue plane annulaire 47 fixée de façon à assurer l'étanchéité de l'intérieur vers l'extérieur, qui détermine une cavité torique concentrique au collecteur 24. Des trous 50 et 26 respectivement dans le plateau fixe 21 et dans le plateau tournant 27 permettent la mise en place du plateau 11 et des secteurs constitutifs du collecteur 24. Après montage, ces trous sont obturés par des bouchons en matériau magnétiquement perméable, afin qu'aucune variation de flux ne se produise à leur voisinage lors du fonctionnement de la machine. les deux inducteurs fixes 19,20 et 21,32 sont montés coaxialement dans un carter enveloppe 51 pouvant etre en fonte ou en alliage léger ou en tout autre matériau,ce carter assurant la rigidité et la concentricité de l'ensemble mécanique ainsi constitué et présentant un orifixe 113 d'évacuation dans la carcasse. Il peut également s'il est en matériau magnétiquement perméable permettre la circulation-des flux magnétiques, et en tel cas les élé ments cylindriques 19 et 31 disparaissent. L'arbre 36 et ses plateaux 37 et 27 sont isolés ebeetrique- ment de l'ensemble par les douilles 42 et 35. Dans chacun des volumes- délimités, du côté gauche, par les plateaux 3 et 7, l'entretoise 4 et le disque 37 au milieu par le plateau 10 et les éléments 9 et 11, du côté droit par les éléments 47 du plateau 27 et du collecteur 24, se trouvent des quantités déterminées d'un liquide bon conducteur (mercure ou amalgame indium, par exemple) qui, lorsque la machine sera en rotation, se reEarti- nt sous l'action des forces centrifuges, en forme d'anneaux périphériques 57,58,59 assurant une bonne liaison électrique entre les éléments 3,4,7 et la périphérique du plateau 10, d'une p2rt, les éléments 7,8,9,11, la périphérie du collecteur 24 et la périphérie série du plateau 27,d'autre part.Ce liquide est introduit dans ses emplacements respectifs par les canaux 114-116-117, les trous 56 des bouchons 115 permettent d'obturer les canaux 114, un bouchoim figuré permettant d'obturer 116. FONCTIONNEMENT : l'arbre 1 moteur étant supposé en rotation, de même que le rotor 3,4,7 qui en est solidaire, l'arbre 36 attelé à une machine en trainée dont le couple résistant est une fonction déterminée de la vitesse reste immobile, n'étant soumis à aucun couple si les enrou- lements 18 et 28 ne sont pas excités. Si l'enroulement 18 seul est excité, les plateau 3 et 7, réunis par l'entretoise 4 tournant dans le champ homopolaire induit par cet enroulement 18, deviennent le siège de f.e.m. d'ffioetions proportionnelles au flux balafré par unité de temps, les différences carences de potentiels induites allant croissant du centre où elles sont nulles à la périphérie oU elles sont maximum ou vice-versa; le liquide conducteur en 57,58,59 établissant une liaison électrique ctoartLre les plateaux 37 et 7, entre 8,10 et 9, et entre 21,24 et 27, un circuit électrique fermé se trouve réalisé, qui se boucle par l'arbre isolé de la masse 36 qui porte les plateaux 27 et 37. Sous l'action de la différence de potentiel induite dans le plateau 3, un courant continu s'établit dont le trajet sE$ figuré par la ligne en traits mixtes de la figure 1, et dont la réparti- tion est identique dans tous les plans méridiens. Ce courant est proportionnel à la f.e.m. induite et inversez ment proportionnel à la somme des résistances électrique zencon- trées. Cette somme ayant une valeur très réduite, les courants engendrés sont importants, malgré le niveau réduit des f.e.m. homopolaires induites. Dès l'instant où le courant est établi, le rotor 3,4,7, tournant dans l'inducteur 18,19,20 devient génératrice et fournit une puissance électrique. Le disque 37 étant alors traversé par le courant induit, et se trouvant lui-m8me traversé perpendiculairement à ses surfaces planes par le champ excitateur 18, se trouve alors soumis à des forces de Laplace qui créent un couple tendant à l'entraîner en rotation dans le même sens que le rotor 3,4,7. Si le couple résistant, qui sollicite l'arbre 36, est inférieur au couple électromagnétique développé, le plateau 37, l'arbre 36 et le plateau 27 entreront en rotation à une vitesse inférieure à celle du rotor 3,4,7. le plateau 37 tournant lui-même dans le champ excitateur de l'inducteur 18,19,20 devient lui-même le siège de f.e.m. d'induc-- tions homopolaires de même sans que celles induites dans le rotor 3,4,7, mais de valeur inférieure, la vitesse du plateau 37 étant inférieure à celle du rotor 3,4,7. la f.e.m. résultante, qui est la différence des f.e.m. induites dans le rotor 3,4,7 et le plateau 37 est celle qui engendre les courants de circulation qui sont donc, pour une excitation constante, proportionnels à No - N1, No étant la vitesse du rotor 3,4,7 et N1 celle du plateau 37. Dès l'instant où le plateau 37 entre en rotation, et les forces centrifuges agissant, le liquide conducteur se trouvant dans la cavité 27, 47 se repartit à sa périphérie, sous forme d'un anneau 59 circulaire, et la résistance électrique de contact devient minimale, du fait de l'augmentation des sections au contact. Dès cet instant, la répartition des courants est totalement symétrique. L'ensemble du rotor 3,4,7etduplateau 37 constitue alors un coupleur électromagnétique à courant continu. la puissance électrique induite dans la machine sty transforme intégralement en chaleur Joule. Si le couple résistant qui sollicite l'arbre 36 est supérieur au counle électromagnétique développé dans l'ensemble 3,4,7,37, l'enroulement 18 étant seul excité, l'arbre 36 reste immobile. Si à cet instant, l'enroulement 28 de la machine 21, 32, 23, 24, 27 est excité, le plateau 27 se trouvant traversé du centre à la périphérie par le courant induit, est lui-meme soumis à des forces de Laplace, proportionnelles au courant et au champ dans les entrefers 48-49. A ces forces correspond un couple qui s'ajoute au cou- ple direct développé dans la génératrice 3, 4, 7, 37, pour autant que les sens relatifs du courant et de l'excitation soient prévus à cet effet. le réglage du champ des inducteurs 18 et 28 permet donc de réaliser, à chaque instant, toute loi couple-vitesse que l'on désire obtenir, le couple disponible sur l'arbre 36 étant la somme du couple direct de 3,4,7,37 et du couple fourni par 21, 32, 23, 24, 27. Cette dernière machine fonctionnant alors en moteur homopolaire, devient, du fait de sa rotation, le piège d'une force contre électromotrice qui, se retranchant à son tour de la f.e.m. résultante de la génératrice 3,4,7,37, définit la valeur du courant de fonctionnement, compte tenu de la résistance électrique interne des deux machines associées. Si les excitations et les courants sont de sens tels que les couples s'opposent, la machine devient un frein. Dans l'association de machines considérée interviennent les seules pertes Joule, et les frottements au niveau de l'anneau liquide 59 et du collecteur 24, et celes dues à la ventilation; les pertes par hystérésis sont nulles puisque les machines sont homopolaires. I1 en résulte que le rendement général e st de niveau élevé. le convertisseur à rotors cylindriques suivant les figures 2 et 3 comprend des éléments en matériau magnétiquement perméable. Une carcasse enveloppe 61,62 supporte par l'intermédiaire de deux flasques latéraux 63 et 64, un noyau cylindrique 65 terminé par une joue également cylindrique 66 du côt.- gauche du dessin, et un noyau cylindrique 67 terminé par une joue également cylindrique 68 du côté droit du dessin. les surfaces cylindriques périphriques des joues 66-68 sont coaxiales à l'axe XX'.La face côte droit du noyau 66 comporteunévdement cylindrique 69 et une série d'encoches équidistantes 7G (figure )), le fond de chacune comportant un trou taraudé 71. Une plaque magnétiquenent perméable 72 est fixée et centrée par -tous moyens voulus sur la face plane, côté droit du noyau 65. Dans le noyau 65 est centré par deux roulements ou paliers 73 permettant un jeu axial, un arbre d'entrée 1, qui reçoit sur son extrémité droite un rotor 74 lequel comporte deux surfaces coniques 75 et 76 sur lesquelles rotilent deux couronnes de galets, respectivement 77 et 78 en matériau bon conducteur, de préférence amagnétique et inoxydable, ces couronnes établissant avec le minimum de frottements les contacts électriques entre la surface 75 et une bague collectrice fixe 79, en matériau amagnétique inoxydable et entre la face 76 et une bague collectrice 80 solidaire du rotor mené. Des ressorts équidistants appuyent la bague 79 contre la couronne de galets 77, des shunts 81 fixés par vis 71 assurai sonboncon- tactélectnn-u awec le noyau 65 au moyen de vis dans les taraudages 71. Sur le noyau 65 est enfilé un enroulement d'excitation 82, alimenté en courant continu ou redressé par les conducteurs 83 et 84. A l'aplomb de la partie cylindrique 85 du rotor 74, la carcasse 61 présente un élément annulaire cylindrique 86 dont l'alésage est coaxial à l'axe XX'. Dans le noyau 67 du côté droit de la figure 2, est centré par deux roulements 87 isolés de la masse par les douilles isolantes 88, un arbre de sortie 36, qui reçoit sur son extrémité gauche un rotor compose d'un flasque 89 (amagnétique) et d'un élément cylindrique annulaire périphérique 90-91 magnotiauement perméable rendu solidaire du flasque 89 par une joue 92. La partie côté gauche 90 de cet élément concentrique à la partie 85 du rotor 74 porte sur sa face d'extrémité une bague amagné- tique bonne conductrice inoxydable 93 sur laquelle prend appui la couronne de galets 78. Des entrefers constants 95-96-97 séparent le stator 65 et les rotors 74. la partie côté droitdellélément 91 porte à son extrémité une bague collectrice annulaire 98 en matériau amagnétique bon conducteur, inoxydable. dont la surface interne est usinée en forme de cône sur dequel prend appui une couronne de galets magnétiques, bons conducteurs et inoxydables 99; cette couronne s'appuie par ailleurs sur une bague collectrice 101 dont la surface conique permet l'appui des galets tout au long de leurs génératricEs~ Cette bague, qui peut coulisser sur un moyeu du noyau 67, est appuyée sur la couronne de galets 99 par des ressorts équidistants 102, eux-memes logés dans un anneau 103 fixé au noyau 67, une bonne liaison électrique étant assurée entre anneau 103 et le moyeu 67 par une série de shunts 104. Sur le noyau est enfilé un enroulement d'excitation 105 ali- menté indépendamment de l'enroulement 82 en courant continu su redressé par les conducteurs 94 et 100. A l'aplomb de la joue 68 du noyau 67, la carcasse 62 porte un élément annulaire cylindrique 106 dont l'alésage est coaxial à l'a xe XX'. Or la partie droite 91 du rotor 90-91 tourne dans l'entrefer annulaire défini par la surface cylindrique extérieure de la joue 68 et la surface cylindrique intérieure corre-spondant à l'alésage 106. le rotor 74 qui tourne généralement à grande vitesse inerte une série d'aubes radiales 108 qui servent-à mettre en vitesse l'air ou le fluide réfrigérant introduit dans la machine par les z ifi- ces 109, dpns le noyau 67 - les orifices l-lt:n ans le flasque 89 - les orifices 111 dans le rotor mené - et les orifices d'évacuation 112 dans la carcasse. La machine côté gauche constitue un générateur coupleur- homo polaire. la machine côté droit constitue un moteur homopolaire Fonctionnement (figures 2 et 3) L'arbre noteur 1 étant supposé en rotation de même que le rotor 74 qui en est solidaire, l'arbre 36 attelé à une machine en traîne dont le couple résistant est une fonction déterminée de la vitesse, reste immobile, n'étant soumis à aucun couple, si les enroulements 82 et 105 ne sont pas excites l'enroulenent 82, seul, étant supposé excité, crée sn lux magnétique uniforme dans le noyau 65, dont une partie passe direc- tement par la joue 66 traversant normalement à leurs surfaces, les rotors 85 et 90, à travers les entrefers 95, 96, 97, le circuit se bouclant par la carcasse 61 et le flasque 63, une autre Sartie allant de la face côté droit du noyau 65 à la face plane du rotor 74 en traversant la bride d'uniformisation 72 fixée au noyau 65. Le flux axial empruntant ce chemin, crée une force d'attraction sur le rotor 74 dont la grandeur dépend des valeurs relatives des flux radiaux et axiaux. Cette force est dirigée de la droite vers la gauche dans le cas de la figure 2. Sous l'action de cette force, la face 76 du rotor 74 qui est libre de se déplacer axialement (roulements à rouleaux par exemple), appuie la couronne de galets 78 sur la surface conique 80 de la bague conductrice 93. Simultanément, les galets 77 sont appuyés sur la bague 79 cette dernière étant elle-même poussée par les ressorts 120. Une liaison électrique existe donc entre le noyau 65 et la surface intérieure 75 du rotor 74 d'une part et, entre la périphérie 76 du rotor 74 et l'extrémité gauche du rotor 90,91, ce rotor étant solidaire de l'arbre 36 monté sans jeu axial dans ses roulements 87. Du côt droit du rotor 90, 91, 92 les galets coniques conducteurs 99 se trouvent établir un contact électrique entre le rotor 91 et le noyau 67 par l'intermodiaire des bagues 98 et 101, cette dernière étant poussée de la droite vers la gauche par les ressorts 102 qui établissent la pression de contact. les deux flux, radial et axial, se réunissent à la périphérie du rotor 85, 74,75 et le flux résultant traverse l'élément cylindrique 85 du rotor menant et l'élément cylindrique 90 du rotor mené, normalement à leurs surfaces. le rotor 85 tournant dans le champ radial devient le siège de f.e.m. homopolaires proportionnelles au flux coupé par unité de temps, les différences de potentiel relatives allant croissant de l'extérieur où elles sont nuls, à l'intérieur où ell * sont maximum ou vice-versa. Sous l'action de la différence de potentiel induite, un cou rantkontinu s'établit, dont le trajet est figuré en traits mixtes sur la figure 2 et dont la rnpartition est identique dans tous les plans méridiens. Dès l'instant ou le courant est établi, la machine de gauche devient génératrice et au courant continu qui s'établit, proportionnel à la vitesse périphérique du rotor 85 et au champ dans l'en- trefer, correspond un couple qui sollicite la partie 90 du rotor 90, 91 qui est traversée par le même flux que le rotor 85. tes forces de Laplace créent alors un couple qui tend à entrainer le rotor 90 dans le même sens que le rotor 85. Si le couple résistant qui sollicite l'arbre 36 est inférieur au couple électromagnétique développé, le rotor 90,91,93 entre alors en rotation à une vitesse inférieure à celle du rotor menant; le rotor 90 tournant alors dans le champ excitateur devient luimême le siège f.e.m. d'induction, de même sens que celles induites dans le rotor 85. La f.e.m. résultante est donc à chaque instant proportionnelle à la différence de vitesse des rotors menant et mené. La machine fonctionne alors en coupleur magnétique. Si le couple résistant qui sollicite l'arbre 36 est supérieur au couple électromagnétique développé, cet arbre 36 reste immobile. . Si à cet instant l'enroulement 105 de la machine côté droit est excité en sens convenable, la partie 91 du rotor secondaire,traversée par le courant induit proportionnel à la vitesse du rotor menant se trouvant dans le champ excitateur créé par l'enroulement 105, se trouve soumise aux forces de Laplace,qui si les sens relatifs à des courants et du champ sont prévus à cet effet créent un couple moteur s'ajoutant au couple électromagnétique direct engendré par la machine de gauche; c'est la somme de ces couples qui sollicite alors le rotor 90,91, le flasque 89 et l'arbre 36. La machine côté droit fonctionnant alors en moteur homopolaire devient le siège d'une force contre électromotrice qui, se retranchant de la force électromotrice résultante de la machine de gauche (génératrice), difinit la valeur du courant de fonctionnement compte tenu de la résistance électrique des deux machines associées. Cette résistance étant très faible,les courants peuvent ê- tre considérables. Si les excitations et les courants sont de sens tels que Is couples s'opposent, la machine devient un frein. Dans l'association de machines considérée interviennent les seules pertes Joule, les frottements de roulement dus aux galets de contact et les pertes par ventilation. les pertes par hystérésis sont nulles, la machine étant homopolaire. I1 en résulte un rendement général de niveau élevé. les figures 4 et 5 montrent des convertisseurs de couple homc- polaire à contacts liquides du type vertical. Solidaire de l'arbre 1 on retrouve comme dans les modes d'exécution précédents le rotor 90,91 qui tourne vis-à-vis de-t'inducteur rotatif 85 solidaire de l'arbre 36. le rotor est du type à disque comme dans la figure 1 et l'inducteur également. a liaison électrique s'effectue par les anneaux liquides 140, logés entre les extrémités au rotor 91 et l'inducteur 67 d'une part et les anneaux liquides 141 logés entre le rotor 90 et le noyau 65 d'autre part. les enroulements d'excitation 82 sont disposés comme précédemment (figure 4). Une variante consiste à réaliser la liaison électrique d'une part par les anneaux liquides 140 entre le rotor à disques 90 et l'inducteur rotatif 85 vis-à-vis de l'enroulement d'excitation 82, d'autre part par les anneaux liquides 141 logés entre le rotor 91 et des couronnes 142 solidaires du noyau 65. La figure 6 représente une variante d'exécution de machine à type horizontal. La liaison mécanique des éléments entre les arbres 1 et 36 est réalisée comme précédemment et la liaison électrique est réalisée comme indiqué par les flèches. Entre le noyau 64-67 et le rotor 90 d'une part et entre l'inducteur 85 et le rotor 91 d'autre part, la liaison électrique est obtenue par des balais 143. Pour toutes ces machines, les faces en regard des rotors peuvent être recouvertes par une couche d'épaisseur donnée de métal de haute conductibilité électrique, dont le rôle est de réduire la résistance électrque opposée aux courants, tout en réduisant les forces magnétiques axiales ou radiales, qui peuvent se déarelopper. l'ajustement des courants d'excitation de la génératrice et du moteur se fait en fonction de la loi couple/vitesse demandée.. les contacts roulants du type employé figures 2 et 3 hormis le contact à grande vitesse du moteur, peuvent être réalisés par les moyens classiques (balais flottants figure 6) les couples de frotte ment entre les rotors se retrouvant sur l'arbre de sortie et n'intervenant pas par conséquent dans le bilan des pertes. Toutes combinai- sons de contact - frottants - roulants - liquides (figure 1 4,5) sont possibles. La perte par frottement au niveau du contact entre statif et rotor menant intervient peu en raison du diamètre réduit de ce contact. La machine est réversible, c'est-à-dire que si un coup- moteur est appliqué à l'arbre , le moteur homopolaire devient générateur et le générateur devient récepteur. - REVENDICATIONS 1,- Convertisseur de couple électromagnétique homopolaire à courant continu comprenant deux circuits magnétiques fixes massifs et des rotors massifs, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part deux rotors 17,27-90,91 en forme de disques liés mécaniquement et électriquement l'un à l'autre et tournant le premier vis-à-vis d'un inducteur rotatif 3,7 - 74,85 et le second vis-à-vis d'un stator de révolution en U 21,32 - 106, 62, 64, 6 et d'autre-part deux enroulements d'excitation toriques indépendants et fixes 18,28 - 82,105 alimentés en courant continu redressé logés en vis-à-vis des rotors. 2.- Convertisseur de couple suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison électrique entre l'inducteur rotatif 3, 7 et le stator 21, 32 est réalisé par un anneau en métal liquide 57 logé dans une cavité 58 aménagée à la périphérie du rotor 17, une cavité 58 aménagée dans un manchon 9 de liaison de l'inducteur 7 et du stator 21 et à la périphérie du rotor 27. 3.- Convertisseur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'inducteur 18 est fixé dans une cuirasse 19 avec flasque 20 solidaire de la carcasse 51 et l'inducteur 28 et logé dans une cavité cylindrique périphérique 31 prévue dans l'inducteur massif. 4.- ConTrertisseur de couple suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison électrique entre l'inducteur rotatif 74,85 et le rotor 90 d'une part ainsi qu'entre la bague conductrice 103 du stator 67-68 et le rotor 91 d'autre part, ainsi qu'entre le rotor 85 et la bague conductrice de l'inducteur 65 est assurée par des couronnes à galets 78,99,77. 5.- Convertisseur de couple suivant les revendications 1,2,3 caractérisé en ce que les enroulements d'excitation 82,105 sont montés entre les noyaux cylindriques 65, 66, 67, 68 supportés par la carcasse enveloppe 61,62 et les rotors 90,91. 6.- Convertisseur de couple suivant l'une quelconque des revendication-- précédentes caractérisé en ce que les rotors massifs 17,27 - 90,91 et les inducteurs rotatifs 3,7 - 85,74 sont traversés à la fois par les champs magnétiques excitateurs et par les courants qui s'y développent lors du fonctionnement. 7.- Tronsformateu.r de couple suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le stator 21-32 ou la carcasse 61,62 sert à la fois au passage des champs excitateurs et des courants homopolaires de circulation. 8.- Transformateur de couple suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que les volumes délimités d'un côté par les plateaux 3 et 7, ltentretoise 4 de liaison et le disque 37,au milieu par le manchon 10, et les éléments 9 et 11, de l'autre côté par les éléments 47, le plateau 27 et le collecteur 24 sont occupés par des quantités de liquide bon conducteur qui, en marche, forment les anneaux périphériques 57, 58, 59 de liaisorçélec- trique entre les éléments 3,4,7, la périphérie du plateau 10, les éléments 7,8,9,11, la périphérie du collecteur 24 et la périphérie du plateau 37. 9.- Transformateur de couple suivant l'une quelconque des revendications 1,4,5 caractérisé en ce que les volumes déterminés entre le noyau 65 et la surface intérieure 75 du rotor 74 d'une part et entre la périphérie 76 du rotor 74 et l'extrémité du rotor cylindrique 90, 91 solidaire de l'arbre 36 sont logés des galets 76, 99,77 assurant la liaison électrique. 10.- Transformateur de couple suivant la revendication 1 caractérisé en ce qutil comprend deux rotors 90,91 liés mécaniquement par un axe vertical 92 séparé par un entrefer des noyaux 65, 67 et de-l'inducteur 85, et électriquement par des anneaux liquides 140,141 formes entre les rotors et les inducteurs (figure 4). 11.- Transformateur de couple suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte deux rotors cylindriques 90,91 liés mécaniquement par un arbre vertical 36, et électriquement par des anneaux liquides 140 formes entre le rotor 90 et les inducteurs rotatifs 85 d'une part et entre le rotor 91 et l'inducteur 32 (figure 5). 12.- Transform-teur de couple suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la-liaison etectrique entre les rotors et les conducteurs est obtenue par des balais de contact 142 (figure 6).