Les courants polyphasés et les champs tournants

Les courants polyphas´es et les champs tournants
Ch. Maurain
To cite this version:
Ch. Maurain. Les courants polyphas´es et les champs tournants. J. Phys. Theor. Appl., 1896,
5 (1), pp.204-216. <10.1051/jphystap:018960050020401>.<jpa-00239869>
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204
opaque
pour
la lumière
employée ;
de
même,
on
rnettra
sur
l’autre
fenêtre
le
verre
violet
qui,
tout
en
laissant
passer
les
rayons
lumi-
neux
convenables,
arrêtera les
rayons
X détournés de ce
côté,
s’il
y
en
a.
La
paroi
horizontale
supérieure
AF
est
percée
d’un trou
au-dessus
de la
taclle fluorescente :
sur
ce
trou
est
adapté
un
tube au bout du-
quel
on
mettra l’oeil
pour
voir le
cercle
de
platinocyanure,
dont
l’une
des moitiés
doit rester
parfaitement obscure,
alternativement
à droite
et
à
gauche,
lorsqu’on
fait
agir
soit
le tube
de Crookes soit la
bougie
seulement :
en
les mettant
simultanément
en action
on
pourra
ame-
ner les deux moitiés
à
l’égalité
en
déplaçant
la
bougie,
ou
mieux,
en
se servant
d’une
lampe
à
essence dont
il est
commode
de faire varier
l’intensité.
Il
suflira de
«
répérer
»
la
lampe
et
le verre violet
pour
exprimer
d’une
façon
précise,
par exemple
en
carcels-rnètres,
la
valeur
de l’éclairemen t
X
au
point
étudié.
A titre
d’exemple, j’indiquerai que
j’ai
vérifié
la
loi
du
carré des
,
distances
en constatant la
proportionnalité
directe entre
les
distances,
à
l’écran,
de la
bougie
et
de la
partie
active limitée
du
tube
de
Crookes :
Enfin,
on
pourra,
devant le carton
qui
obture l’une
des
fenêtres,
intercaler
d’autres
substances,
soit
pour
étudier
l’absorption,
soit
pour
séparer
les
radiations de
Rôntgen
et
analyser ce
qui
correspond
à
chacune
d’elles,
si
elles sont
multiples.
LES
COURANTS POLYPHASÉS ET
LES CHAMPS
TOURNANTS
(1)
Par M.
CH.
MAURAIN.
Le but de cet article est
d’exposer,
aussi
brièvement
que
possible,
les modes de
production,
les
principales
propriétés
et
les
applications
pratiques
des
courants
polyphasés.
,
Causes
de
1"emploi
des
courants
polyphasés.
--
Les
courants conti-
nus
ont
d’abord été
employés
dans
l’industrie,
bien
que
leur
produc-
tion
exige
des
redresseurs
plus
ou
moins
compliqués,
les
courants
(1)
Extrait
d’un
article
paru
dans
l’Éclairage
Électrique
du i
janvier
1896.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018960050020401

205
alternatifs étant ceux
qui
sont
fournis
le
plus
naturellement
par
les
machines.
Ces derniers
avaient le
désavantage
de ne
pouvoir
être
emmagasinés,
ni
appliqués
à
l’électrochimie,
mais surtout
de
con-
duire à des
moteurs
fonctionnant
moins
bien
que
les
moteurs
à
cou-
rants continus. Par
contre,
ils
pouvaient
être
facilement
transformés,
au
moyen
d’appareils
très
simples n’exigeant presque
aucun
entre-
tien,
et cette
propriété permettait
de
transporter
la
puissance
élec-
trique
plus
commodément et
à bien
meilleur
compte
qu’avec
les
courants continus. Le
principal problème
à
résoudre
pour que
leur
emploi
devînt
véritablement
pratique
était donc
de
trouver un
bon
moteur
à
courants alternatifs :
les
courants
polyphasés
ont fourni une
solution
de ce
problème,
et
c’est ce
qui explique
leur
rapide
essor.
-Propriétés
des
courants
polyphasés. Chanzps
tourrtants.
-
Suppo-
sons
deux
ohamps
magnétiques
dirigés respectivement
suivant les
1
’
droites
rectangulaires
0~
et
Oy
i)
et
dont
les
intensités
sont
représentées
en
fonction
du
temps par :
Le
champ
résultant
OR sera
représenté
par
un
vecteur
de
gran-
deur
constante,
tournant
autour
du
point
0
avec
une
vitesse
angu-
laire
w,
et constituera
ce
qu’on appelle
un
champ
tournant circulaire.
On
peut
réaliser ce
cas,
par exemple,
avec
deux
bobines
identiques,
placées
à
angle
droit,
et
parcourues par
des
courants
sinusoïdaux de
même
période,
de même
amplitude,
et
ayant
entre
eux
une
différence
de
phase
de
7,
c’est-à-dire
par
deux
courants
Si
on
imagine
trois
bobines
faisant entre
elles
des
angles
de
7r

206
et
parcourues
par
des
courants
ayant
entre
eux
des différences de
9
phase
égales
à
9- 3 7C
c’est-à-dire
par
des
COU1’ants
triphasés,
on aura
à
3
composer
trois
champs
d’intensités a
cos cos
Les
composantes
du
champ
résultant
seront :
et
on
obtiendra donc encore un
champ
tournant.
On
peut
arriver au même
résultat
d’une infinité
de
manières,
en
composant
les
champs produits
par
le
passage
de
courants
polypha-
sés
dans des bobines
équidistantes
faisant
entre
elles des
angles
égaux
à
la
différence
de
phase
des
courants.
Remarquons
que
dans
chaque
cas les courants
employés peuvent
être
produits
par
la
rota-
tion
dans
un
champ
uniforme
d’un
système
de bobines
identique
à
celui
dans
lequel
on
veut les
envoyer.
Dans ce
qui
précède,
nous avons
supposé
égaux
les
coefficients
d’amplitude
des
champs
composants ;
si
cette
condition n’est
pas
réalisée,
on obtiendra
encore
un
champ
tournant,
mais dont
l’inten-
sité ne sera
plus
constante.
Un
aimant
placé
dans un
champ
tournant suivra
son
mouvement;
un cadre
conducteur
fermé
sur
lui-même
tendra
à
se
placer
dans une
position
telle
que
le
flux
qui
le traverse soit minimum à
chaque
ins-
tant,
et sera ainsi
également
mis en
mouvement:
tel est
le
principe
des moteurs
à
champ
tournant.
Product£on cles
cou°ants
polyphasés.
-
Le
problèrne
revient
en
somme
à
produire
un
champ
tournant
dans
une machine
qui
doit
fonctionner comme
moteur ;
il
peut
être
résolu
de
deux
façons :
10
Produire directement les courants
polyphasés,
et
les
envoyer,
dans les
organes
convenablement
disposés
de
la
machine;
2°
Envoyer simplement
un
courant
alternatif,
et,
au
moyen
d’un
dispositif
particulier,
l’utiliser de manière
à
produire
sur
place
les

207
courants
polyphasés
et,
par
suite,
le
champ’tournant
dont
on a
besoin.
Nous allons
passer
rapidement
en
revue
quelques
exemples
de l’un
et
de l’autre cas.
J.
Product£on
directe
des
courants
polyphasés.
-
a.
Il
suffit
de
modifier
la
disposition
d’un
induit
fermé,
comme celui
de la
machine
Gramme,
pour
lui
faire
produire
des courants
polyphasés.
Ainsi,
en
le divisant
en n
parties égales qui
se succèdent dans
le
champ
de
l’inducteur,
on
obtient des courants
présentant
des différences
de
27r
phase
de
;
on
peut
réunir chacune
de
ces
parties
de
l’induit avec
n
une
bague placée
sur
l’axe,
et
recueillir les courants au
moyen
de
balais
frottant sur
les
bagues.
La machine
Dobrowolski
à courants
triphasés
est
fondée sur ce
principe.
Dans la
machine
Schuckert,
on
produit par
un
moyen
analogue
des
courants
biphasés.
b. On
peut
encore
construire des
alternateurs
dans
lesquels
à un
pôle
correspondent
plusieurs
enroulements de
l’induit : le
pôle
agit
successivement sur chacun
d’eux et
y produit
des
courants
ayant
des
différences
de
phases
constantes. On
réunit
les
enroulements
possé-
dant
le
même
rang
dans
chaque
ensemble.
C’est
le
cas des machines
Brown,
des
alternateurs
d’ Oerlikon,
et de certaines
dispositions
de
Tesla.
Remarquons
de suite
que,
si on
fait arriver
les
courants ainsi
pro-
duits dans des
réceptrices
construites
exactement
comme les
géné-
ratrices,
elles
prendront
un
mouvement
inverse
de celui
de
ces
dernières
et
fontionneront comme
moteurs :
les moteurs sont ainsi
semblables
aux
générateurs.
II. Utilisation
d’un coursant
alternatif.
-
a. Le
courant
alternatif
arrive
dans le
primaire
d’un
transformateur.
Dans le
secondaire
se
produit
une
force
électromotrice
décalée de 7c
sur
le
courant induc-
2
teur,
et
un
courant décalé
lui-même sur la force électromotrice
qui
lui
donne naissance
d’un
angle
variant
de 0
à fi
suivant
la
self-induc-
tion
et
la
résistance
du
circuit.
En
choisissant
une forte résistance
et
une
faible
self-induction,
on
peut
rendre
très
petit
ce deuxième
décalage ;
on
aura
donc
deux courants
dont
la différence de
phase
diffère
peu
de ~ ;
on
pourra
les
employer
soit
en les
envoyant
dans
deux bobines
à
angle
droit
(Ferraris),
soit en
utilisant
immédiate-