Brevet FR2369727A1 — publié le 19780526

La présente invention concerne un moteur à courant alternatif à vitesse variable. On connait de nombreuses sortes de moteurs à vitesse variable alimentés en puissance par du courant alternatif, de même que l'on connaît leurs avantages respectifs. Cependant, les moteurs classiques sont de construction compliquée, et ne sont pas adaptés à une commande aisée de leur vitesse dans une large gamme de vitesses de rotation pour une charge donnée. La demande de brevet japonais n" 2920/1956 décrit un moteur à induction 30 (voir la figure 1 annexée), qui comporte un dispositif de commande de vitesse comprenant un plateau fixe 20 et un plateau tournant 21 , et dans lequel la puissance électrique est amenée à des bagues 23 montées sur le plateau fixe 20, cette puissance étant appliquée à des éléments de collecteur 25 prévus sur le plateau fixe 20, ceci par l'intermédiaire de balais de charbon 24 montés sur le plateau rotatif 21 à partir de chaque bague 23, la puissance électrique étant finalement amenée à des enroulements fixes 26, grâce à quoi la vitesse de rotation du moteur à induction 30 peut être réglée en modifiant la vitesse de rotation du plateau tournant 21. Le dispositif ci-dessus.permet d'obtenir un moteur dont la vitesse de rotation peut etre réglée dans une gamme de vitesses très large, et ceci avec un couple important aux faibles vitesses de rotation. Cependant, les balais de charbon du dispositif susdécrit sont en contact avec des parties latérales- du plateau fixe 20, comme ceci est visible sur la figure i. Or, il est nécessaire d'améliorer les caractéristiques du contact sur les balais au charbon. Le but de la présente invention est donc de fournir un moteur à courant alternatif à vitesse variable, dans lequel les caractéristiques de la liaison de contact entre un balai au charbon et un collecteur fixe dans un dispositif de commande de vitesse sont améliorées. Un autre but de la présente invention est de fournir un moteur à courant alternatif à vitesse variable qui soit de construction simple et de prix de revient réduit. Encore un autre but de la présente invention est de fournir un moteur alternatif à vitesse variable, dans lequel une commande éloignée de la vitesse drun moteur principal puisse être obtenue grâce à un dispositif de commande de vitesse séparé du moteur principal. A cet effet, selon un mode d'exécution de la présente inven 'tion, les balais au charbon sont disposés de telle manière qu'ils entrent en contact étroit avec une paroi périphérique intérieure d'un collecteur fixe du moteur principal, grâce à quoi une puissance électrique pour la commande de vitesse ayant une fréquence uniforme peut être amenée au moteur principal , la puissance électrique étant amenée aux porte-balais par l'intermédiaire d'une bague collectrice, et en outre étant amenée aux enroulementsfixes; à partir des balais au charbon, par l'intermédiaire d'un collecteur fixe. Selon un agencement dans lequel on prévoit le moteur principal et un moteur auxiliaire dans le dispositif de commande de vitesse, un mode d'exécution préféré de l'invention consiste à monter les deux moteurs sur un même arbre, tandis que, selon un autre mode d'exécution, le dispositif de commande de vitesse qui comprend ledit moteur auxiliaire et ledit collecteur fixe peut être séparé du moteur principal en lui étant relié électriquement par des conducteurs, grâce à quoi on peut obtenir une commande à distance du moteur principal par commande de la vitesse du moteur auxiliaire. Selon l'invention, la puissance électrique de frequence uniforme pour la commande de vitesse peut être fournie au moteur principal du fait de l'amélioration des caractéristiques de contact des balais au charbon avec le collecteur fixe, et en outre on peut éviter tout dommage aux moteurs à induction triphasés grâce à un moteur établi conformément à l'invention, qui est de -contruction simple et possède des caractéristiques telles que l'on peut modifier sa vitesse de rotation dans une large gamme de vitesses tout en conservant un couple de démarrage important, de même qu'un couple important à faible vitesse, et une puissance constante, indépendante de la vitesse du moteur. Un mode d'exécution de la présente invention est décrit cidessous, à titre d'exemple nullement limitatif, avec référence aux figures du dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un moteur de la technique antérieure - la figure 2 est une vue en coupe axiale longitudinale d'un moteur à courant alternatif à vitesse variable, selon un mode d'exécution conforme à l'invention - la figure 3 est une vue à plus grande échelle, avec arrachement partiel, en élévation, d'un porte-balai tel qu'utilisé dans le mode d'exécution de la figure 2 - la figure 4 est une vue en coupe axiale partielle de la partie représentée' à la figure 3 ; et - la figure 5 est une vue partielle à plus grande échelle, de dessus, de la partie représentée à la figure 4. Dans les dessins, la figure 2 représente un moteur alternatif à vitesse variable selon un mode de réalisation de la présente invention, qui comporte un moteur auxiliaire Ma et un moteur principal Mb. Le moteur auxiliaire Ma est constitué d'un moteur classique et est pourvu d'une bague collectrice 1. Sur le 'côté gauche de la bague collectrice 1, l'arbre 2 du moteur auxiliaire Ma comporte un moyeu 3, la solidarisation étant assurée par une clavette 4, et des porte-balais 5 font partie intégrante dudit moyeu 3, en étant montés aux extrémité-s de ce moyeu de manière telle qu'ils s'étendent à partir de celuici essentiellement parallèlement l'un à l'autre (voir figure 4). Dans le présente mode de réalis-ation, chaque porte-balai 5 est constitué d'une plaque dont la périphérie est divisée en six parties égales,-dont chacune porte un balai au charbon 12, comme décrit plus bas. En se reportant aux figures 4 et-5, on va maintenant décrire les parties constructives correspondant aux balais au charbon 12. Chacune des parties du porte-balai est positionnée entre deux plaques isolantes 6, st un ressort 7 s'applique contre une plaque isolante intérieure 6. Ensuite, le porte-balai 5, les plaques isolantes 6, et le ressort 7 sont solidarisés par des boulons 8. L'une des extrémités d'un ressort à lame 9 est fixée au ressort 7 par une broche 10, et son autre extrémité est libre, mais en contact avec une extrémité en forme de T d'un guide de balai Il qui fait partie intégrante du ressort 7. Le balai au charbon 12 est inséré avec jeu dans le guide de balai 11 et peut y coulisser. Comme montré sur la figure 5, une extrémité du ressort à lame 9 est fixée au ressort 7 positionné sur le côté intérieur de chaque partie constituant la sixième partie du porte-balai 5, comme déjà mentionné ci-dessus, et la balai au charbon 12 à extrémité droite est inséré avec, jeu dans le guide de balai 11 s'étendant entre les ressorts 7 qui sont montés en opposition l'un à l'autre, grâce à quoi le balai au charbon 12 peut être maintenu par une pression ascendante exercée sur sa surface inférieure par le ressort à-lame 9. Une extrémité d'un conducteur 13 (voir figure~5) est reliée à un boulon 8, et son autre extrémité est reliée à la partie inférieure du balai au charbon 12. Comme montré à la figure 4, on a prévu de monter en face de l'extrémité de l'arbre 2 du moteur auxiliaire Ma une butée à billes 14 qui se loge dans un moyeu prévu dans le carter 15 du moteur principal Mb représenté à la figue -re 2. Le balai au charbon 12 est en contact avec un collecteur fixe 17 -qui est agencé. dans un boîtier 16-fixé à la périphérie intérieure du carter 15 du moteur principal Mb. En outre, on peut utiliser n'importe quel genre de moteur à vitesse variable pour constituer un moteur auxiliaire Ma, que. la vitesse de ce moteur soit réglée automatiquement ou manuellement. Comme cela ressort de ce qui précède, le mode d'exécution préféré qui vient d'être décrit se caractérise par le fait que le balai au charbon 12 est en contact avec la surface périphérique interne du collecteur fixe 17, ce qui permet d'éviter toute détérioration des caractéristiques de mise en contact du balai 12 avec le collecteur fixe 17, détérioration qui pourrait autrement survenir du fait de l'usure du balai, et en outre, le mode d'exécution décrit permet d'améliorer les caractéristiques du contact en faisant en sorte que le -balai au charbon 12 soit pressé sur la périphérie intérieure du collecteur fixe 17 par mise en oeuvre de la force centrifuge à laquelle il est soumis. Un dispositif conforme à l'invention fonctionne de la façon suivante- : Tout d'abord, un interrupteur, non représenté, du moteur principal Mb , d'abord ouvert, est fermé aprés démarrage du moteur auxiliaire Ma, par suite de quoi le moteur principal Mb est alimenté. La vitesse de rotation du moteur principal Mb. peut être modifiée de façon continue et aisément, en augmentant ou en diminuant la vitesse-de rotation du moteur auxiliaire Ma. La vitesse de rotation du moteur principal Mb diminue lorsque l'on augmente la vitesse de rotation du moteur auxiliaire Ma, et, réciproque ment, la vitesse de rotation du moteur principal augmente lorsque celle du moteur auxiliaire diminue. Cependant, la puissance du moteur principal Mb est maintenue à une valeur constante, indépendamment de sa vitesse de rotation. Quoique dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le moteur principal et le moteur auxiliaire soient montés sur le même arbre à l'intérieur du même carter, d'autres modes d'exécution conformes à l'invention pourraient être prévus. Par exemple, dans un autre mode d'exécution, le moteur auxiliaire Ma et le collecteur fixe 17 pourraient être séparés du moteur principal Mb et, en outre, ils pourraient être reliés au moteur principal par des conducteurs pour la commande à distance de la vitesse du moteur principal, par l'intermédiaire d'une commande effectuée sur le moteur auxiliaire. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Moteur à courant alternatif à vitesse variable comprenant un moteur principal, un dispositif de commande de vitesse compare nant plusieurs balais et un collecteur fixe-, la puissance électrique devant alimenter ledit moteur principal étant amenée à plusieurs porte-balais par l'intermédiaire d'une bague collectrice reliée à la source de courant, celui-ci parvenant aux enroulements fixes dudit moteur principal, à partir desdits balais, par l'intermédiaire du collecteur fixe, caractérisé en ce que lesdits balais sont disposés de sorte à être positionnés essentiellement selon la circo-nférence d'un cercle supporté élastiquement par les porte-balais, et en ce que lesdits balais sont, en contact étroit avec la périphérie intérieure dudit collecteur fixe, étant soumis d'une part'à l'effet d'une force élastique et d'autre part à la force centrifuge qui s'applique aux balais du fait de leur mouvement de rotation, grâce à quoi la puissance électrique, sous fréquence constante, peut alimenter ledit moteur principal. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande de vitesse comprend un moteur auxiliaire. 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moteur auxiliaire et ledit moteur principal sont montés sur le même arbre. 4. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande de vitesse est séparé dudit moteur principal- et lui est relié par des conducteurs électriques.