La Lumière électrique
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- La Lumière Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES APPLICATIONS DE L’ELECTRICITE
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- La
- Lumière Électrique
- Précédemment
- L'Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITE
- ---(HK-o-
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. d’ARSONVAL A. BLONDEL Eric GERARD
- PROFESSEUR AU COLLÈGE DE FRANCE, PROF. A L’ÉCOLE DES PONTS ET CHAUSSÉES, DIRECTEUR DE L'iNSTITUT
- MEMBRE DE L'INSTITUT MEMBRE DE L’iNSTITUT ÉLECTROTECHNTQUE MONTEFIORE
- M. LEBLANC ^
- PRÉSIDENT DE LA COMNISIIOK ÉLECTROTECHNIQUR INTERNATIONALE
- Q. LIPPMANN
- PROFESSEUR A LA SORBONNE MEMBRE DE L'iNSTITUT
- J. VIOLLE
- PT AU CONSERVAT. N^jDKS ARTS ET MÉTIERS MEMBRE DE L’iNSTITUT
- A. WITZ
- Dn DE LA FACULTÉ LIBRE DES SCIENCES DE LILLE, MEMBRE CORR1 DE i/lNSTlTUT
- DIRECTEUR-RÉDACTEUR EN CHEF : Jacques de SOUCY, ihgénieuh-conseu.
- TOME XXXIII (2* Série)
- 2® TRIMESTRE 1916
- RÉDACTION et ADMINISTRATION
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- 6, RUE RV ROCHER, 6
- PARIS
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- Trente-huitième année
- SAMEDI 1“' AVRIL 1916.
- Tome XXXIII (2* série). N» 14
- A-.'
- La Lumière Electrique
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- SOMMAIRE
- MAX DU BOIS. — Houille blanche et houille
- noire.................................
- DEVAUX-CHÀRBONNEL. — Le télégraphe et la traction monophasée (fin)............
- Publications techniques
- Transmission et distribution
- Commande centralisée d’an grand réseau de distribution d’énergie à East-Saint-Louis. —
- Harold W. Clapp......................
- Les nouveaux tarifs de vente du courant à Berlin.................................
- Télégraphe et téléphone
- i
- Des microphones et des contacts micropho-^ niques (fin). — Prof. P.-O. Pbdersen. ... 17
- Amplificateur magnétique pour la radiotéléphonie. — E.-F. Alexander son et S.-P. Nixdorff................................... 22
- Divers
- ii e
- L’organisation des recherches scientifiques.. 2 3
- 14 Renseignements Commerciaux................... 24
- HOUILLE BLANCHE ET HOUILLE NOIRE
- Nons avons examiné précédemment (') la question très importante de l’adaptation de la production de l’énergie à la distribution du courant, et nous disions qu’on est parfois obligé d’avoir recours à la houille noire » [dont l’emmaga-sinement présente moins de difficultés que celui de la houille^lanche», quandla fourniture d’énergie doit être continue pendant toute l’année.
- La courbe de débit d’une rivière présente, dans le cours de l’année, des fluctuations assez accentuées, et, si l’on voulait construire une usine pour les débits d’étiage seulement, on n’arriverait à utiliser qu’une faible portion des eaux qui s’écoulent dans la rivière.
- Pour augmenter cette puissance minima -d’étiage, et en l’absence de réservoirs [accumulateurs, on est obligé d’avoir recours à une usine thermique qui fournit de l’énergie au moment des basses eaux.
- Quelle importance doit-on donner à cette usine à,vapeur ? C’est là un problème extrêmement délicat à résoudre, car il s’agit de déterminer la puissance à laquelle correspondra le prix de revient
- (•) Voir la Lumière Electrique du 26 février 1916. La houille blanche et les déchets d'énergie.
- minimum de l’énergie moyenne vapeur et hydraulique, pendant l’année.
- Supposons que la courbe de débit soit représentée par la figure 1, et partons des deux extrêmes.
- 1® Supposons qu’on donne à l’usine à vapeur une puissance suffisante pour assurer une production continue d’énergie correspondant au débit maximum de la rivière; le prix de revient du courant dans les tranches supérieures, c’est-à-dire pour un débit de quelques jours par an, correspondra, à peu près, à celui de l’énergie vapeur.
- Pour une puissance moindre, le prix de l’énergie s’abaisse de plus en plus, car il comprend à la fois de l’énergie vapeur à un prix assez élevé (l’usine vapeur ne fonctionnant que par intermittences) ; mais, d’autre part, de l’énergie hydraulique à un prix très minime.
- Il ne faut pas oublier, en effet, qu’il ne coûte pas beaucoup plus cher d’établir des ouvrages hydrauliques pour un débit plus important que les débits moyens, et que le prix duTulowatt-heure hydraulique intermittent ne correspond qu’à l’intérêt et à l’amortissement de la partie des machines qui le produisent.
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- 2 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIIIi(.2a.Série). — N° 14,r
- a0 Partons maintenant de la puissance minima. Si on construit l’usine pour le débit d’étiage, le coût des installations ne se répartira que sur un petit nombre de kilowatts-heure, c’est-à-dire que le prix du kilowatt-heure s’cn ressentira et sera relativement élevé.
- Si, par contre, on augmente l’importance dos installations hydrauliques, ce qui ne coûte pas beaucoup plus cher, comme nous venons .de le dire, on arrivera à produire une beaucoup plus grande quantité d’énergie, quitte à faire fonc-
- pour une puissance déterminée ; on peut la désigner par la puissance la plus avantageuse de ïinstallation hydro-électrique avec appoint vapeur.
- Cette puissance varie suivant les rivières, et dépend de nombreux autres facteurs, notamment du coût du charbon.
- La détermination de cette puissance peut faire l’objet d’un calcul mathématique pour une chute déterminée; mais ce calcul est assez complexé, et, la plupart du temps, les ingénieurs se contentent d’établir, au petit bonheur, la puissance-'
- Courbe des débits annuels
- Coût du Kwh
- - - J-UjssançeJWa_olus rationn<
- Juillet Décembre Prix de revient du courant
- Fig...*, •** Détermination de la puissance la plus avantageuse d’une installation .hydro-électrique avec appoint vapeur..
- donner, au moment des basses eaux, l’usine à vapeur, pour remplacer l’énergie hydraulique.
- L’expérience montre que, en produisant une faible partie de l’énergie à la vapeur (10 à 20 % ) au moment des basses eaux, on arrive à doubler ou même à tripler la production continue d’énergie.
- Le prix de revient du kilowatt-heure diminue par conséquent au fur et à mesure que la puissance; hydraulique de l’usine augmente.
- On comprend facilement que les deux courbes le prix de revient, dont nous venons de parler, ont un certain point de courbure auquel correspond;, le prix de revient minimum de l'énergie,
- utilisable de la chute. C’est là une profonde erreur, car une augmentation du prix de revient, de quelques millîmes par kilowatt-heure,, peut avoir des conséquences extrêmement importantes sur le rendement de l'entreprise.
- Tous les débits au-dessus de cette puissance continue la plus avantageuse représentent done de l’énergie perdue. Il est facile de voir, si en augmentant. l’importance des installations hydrauliques, on n’arriverait pas à capter cette énergîe-à un prix de revient qui justifie son'.'utilisation intermittente comme déchet d’énergie,
- Max Du Dois.
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- Avril 1946.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- LE TÉLÉGRAPHE ET LA TRACTION MONOPHASÉE (Fin)(1)
- M. Devaux-Charbonnel termine aujourd’hui son étude sur les troubles causés par la traction monophasée.
- Malgré tous les efforts réalisés, il n’a pas été possible de protéger complètement les. communications télégraphiques par des dispositifs, installés sur les lignes et dans les pureaux ; suffisants pour les appareils Morse desservant des lignes courtes, les moyens de défense expérimentés ont été impuissants pour les appareils rapides et pour le téléphone.
- En s’attaquant à la cause du mal, aux installations de traction, on peut espérer mieux réussir. Les Compagnies de traction Vont en général reconnu, et la Compagnie du Midi est décidée à entrer dans cette voie.
- U auteur indique quelques dispositions à réaliser. Elles tendent toutes plus ou moins à faire rentrer la distribution du courant du travail dans le cas des distributions ordinaires qui, 'étant complètement métalliques, et parfaitement équilibrées, n’ont pas de champ extérieur sensible. La solution la plus simple etla, plus économique est peut-être l’emploi du double fil et c’èst vers sa réalisation pratique que les ingénieurs devraient tendre leurs efforts.
- § 6. — TÉLÉPHUNE ET CONCLUSION (Fin),
- Amélioration de la distribution monophasée.
- If nous reste à examiner comment on peut combattre l’induction, non. pas en s’attaquant à ses effets, mais à sa cause. Cette tactique est a priori la.plu&rationnelle. Elle sera certainement la plus efficace, la seule qui reste à essayer quand les autres moyens de défense ont échoué ou se sont montrés, impuissants.
- Ainsique nous l’avons exposé, la traction monophasée trouble l'exploitation des lignes à courant faible, parce que la circulation du courant est unifilaire. Cette particularité, qui constitue son grand avantage au point de vue traction,, est l’origine de tous ses inconvénients au point de vue télégraphique. Le champ électromagnétique qu’elle crée dans l’espace environnant est des plus intenses. La puissance qui se manifeste |dans un. simple fil de cuivre parallèle à la voie atteint plusieurs kilowatts. Il semble bien difficile d’annuler les effets d’une pareille énergie. Il a fallu l’ingéniositéetles efforts soutenus des techniciens les plus habiles, pour obtenir les résultats encore imparfaits que nous avons exposés. Il sera certainemen t plus aisé de protéger les lign es
- (*) Voir Lu Lumière Electrique, des 4 mars, p. 217; 1 » mars, p. azjTi.;. 1H mars,, p.. a65 eti1) mars 191:6, p. 289..
- à courants- faibles quand on agira sur les installations de la traction.
- Double fil.
- Une première solution, qui s’offre immédiatement à l’esprit,, consiste à chercher à utiliser pour la distribution du courant uneligne à double fil. Le système triphasé emploie deux fils aériens de travail, etlerail de roulement sert detroisième conducteur. Les locomotrices sont munies d’un double pantographe à L’avant et à l’arrière. La ligne de distribution est double et, aux aigui-L lages ou embranchements, sont installées des sections neutres; qui permettent la circulation sans risque de courts-circuits entre deux phases, . ;,
- On peut naturellement adopter un système, analogue pour le courant monophasé. On supprime ainsi les connexions avec le rail et avec le, : sol, les deux fils de distribution sont à chaque moment parcourus par des couran ts égaux: et en, opposition de phase, le champ extérieur est à,peu près nul, , -.
- Cette solution n’a jamais été essayée jusqu-ici. Il n’y a pas à douter qu’elle soit excellente pour le télégraphe, mais, elle présente l’ineonvénieni . d’exiger pour la ligne de contact une complice, tion que le monophasé- ordinaire évite si ffeur, reusement. Déplus,, ou a ohj-ecté qu’il serait très, difficile d’utiliser, avec le-double fil, les tensions de 12 000 volts qui sont habituelles au simple fil, (
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- et que la réduction imposée au voltage rendrait l’ampérage beaucoup plus important et augmenterait par cela même les difficultés de captage du courant. L’expérience n’ayant pas été tentée, il est difficile d’émettre une opinion bien motivée sur la question. Il ne paraît pas établi que l’utilisation du double fil soit impossible. Quand nous aurons décrit les autres systèmes qui ont été acceptés et réalisés, systèmes assez compliqués et coûteux, il apparaîtra peut-être aujecteur que la solution plus parfaite dont nous parlons peut leur être comparée, et peut-être un jour viendra où une compagnie de traction se risquera à l’essayer.
- L’équilibrageparfaitauquelonnepeutatteindre que par l’emploi du double fil n’étant pas réalisé, nous allons examiner différents procédés qui ont été utilisés pour diminuer l’importance des troubles.
- Impédances et shunts résonants.
- Ce procédé est le premier qui ait été préconisé. Nous avons déjà eu l’occasion d’en parler dans la Lumière Electrique du i*r février 1913 à l’occasion de la ligne de Rjukan (Norwège).
- Les harmoniques les plus gênants pour le téléphone étant ceux qui correspondent à une fréquence voisine de celle des courants téléphoniques, c’est-à-dire de 700 à 1 000 à la seconde, on peut essayer de supprimer ou de diminuer ces fréquences sur la ligne de traction au moyen de shunts résonants placés aux bornes des générateurs. Nous rappellerons que pour laligne citée plus haut l’installation de shunts comprenant un condensateur de o,a micro et une self de 0,4 henry eut un résultat très heureux et diminua beaucoup les bruits qui gênaient le téléphone.
- Pour être efficace, cette disposition devrait s’étendre aux motrices, ce qui en rend l’application un peu difficile.
- Un autre procédé, qui a des effets analogues, consiste à disposer au départ de l’usine et sur les motrices des selfs qui affaibliront les harmoniques supérieurs sans agir sensiblement sur la période fondamentale, la seule utile vraiment pour la traction. Malheureusement ce procédé ne peut être très efficace, car la self doit être assez faible pour n’offrir qu’une impédance peu élevée à la période fondamentale.
- Fil spécial de retour.
- On a essayé de remédier à l’insuffisance du retour de courant par les rails en disposant un conducteur métallique sur isolateurs le long de la voie et en le connectant de place en place aux rails de roulement. A priori ce système est inefficace ou dangereux. Inefficace, si les rails sônt en bonne communication avec le sol, car le courant ne reviendra pas dans ce cas par le fil de retour, pas plus qu’il ne revenait par les rails. Dangereux, si les rails sont bien isolés, car alors ils seront portés à des voltages élevés et toutes sortes d’accidents seront à craindre.
- On est cependant arrivé, sur la ligne de Perpignan à Villefranche, à une amélioration sensible en disposant un feeder de retour F relié en un seul point A aux rails R, par exemple, au milieu d’une section, et en supprimant to ute autre connexion des générateurs avec le sol.
- Fig. 19. — Feeder de retour.
- Dans ce cas, le feeder est parcouru par un courant égal au courant de travail. Il y aura équi libre extérieur quand le train se trouvera au point A de liaison du feeder, car le courant de-travail circulera sur un parcours égal à celui du courant de retour F. Le déséquilibre sera maximum aux extrémités de la section, mais la longueur du parallélisme entre le courant perturbateur et les fils induits sera à ce moment réduite à la moitié de la ligne.
- Le trouble, qui était nul à l’extrémité B sans le feeder, devient maintenant important. Celui de R est réduit à moitié. Finalement les troubles sont deux fois plus fréquents, mais ils sont deux fois moindres, et, somme toute, la disposition, est avantageuse.
- Distribution à trois fils ou à phases opposées.
- Dans le cas d’une ligne à deux voies 011 peut, alimenter chacune d’elles au moyen de phases décalées de 180’. Il suffira d’avoir un transformateur donnant une tension double de la tension.
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- LA LUMIKRL KLKCTR1QUË
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- de service, en mettant le milieu de l'enroulement à la terre par le moyen des rails de roulement. Les fils de travail seront reliés chacun à un pdle du transformateur.
- De cette façon l’induction électrostatique sera considérablement diminuée, car les deux fils de travail agiront en sens contraire. Quant à l’induction magnétique, elle sera très réduite, quand deux trains se trouveront au même point de la voie, et se trouvera d’autant moins équilibrée que les trains circulant en sens contraire se trouveront plus loin les uns des autres.
- Le procédé n’est pas applicable à la simple voie. Cependant, dans ce cas, la ligne peut être divisée en sections qui sont, alimentées chacune par des transformateurs, les liaisons étant faites de telle manière que les phases sont opposées dans les sections consécutives. On se trouve ainsi dans un cas particulier du cas plus général que nous examinons ci-après. Un essai fait sur la ligne de Tarbes à Lourdes, coupée à Ossun, a permis de constater que la tension induite tombait de 100 à i volts.
- Sectionnement du fil de travail.
- L’induction magnétique est proportionnée à la longueur du parallélisme avec la ligne de traction. Un moyen simple de la réduire est de diviser la ligne en sections aussi courtes que possible, une dizaine de kilomètres par exemple. Le procédé a été employé sur différentes lignes et en particulier sur le Norfolk and Western Railway (1). Ce système, combiné à celui des phases opposées, ne peut manquer de produire des résultats fort avantageux.
- Le Compagnie du Midi a pratiqué le sectionnement d’une façon moins complète, qui a néanmoins donné des résultats appréciables.
- La ligne Lourdes-Pierrefitte, de •/<> kilomètres environ de longueur est alimentée par une seule extrémité à partir de Lourdes. On profita de la présence d’une ligne de transport le long de la voie pour sectionner en quatre parties le fil de travail CD qui fut alimenté conformément au schéma ci-contre.
- Le courant venant du point A ne circulera sur le fil de travail que dans une courte section dans
- (•) Lumière Electrique, 6 novembre 19Ô,
- laquelle se trouve le train, la longueur de parallélisme avec les fils télégraphiques se trouve réduite. La circulation du courant dans le fil de distribution plus éloigné des voies causera une induction moindre, enfin quand le train a dépassé le milieu d’une section le courant de tra-
- A--------—r~-—----------B'
- x V / -
- Kig. ao. — Alimentation fractionnée.
- vail a une direction opposée à celle du courant d’alimentation, et, comme il est plus près des fils influencés, il se produit une certaine compensation. Du fait de cette disposition, l’induction s’est trouvée réduite de un tiers environ.
- Alimentation double.
- Un autre procédé qui a été essayé par la Compagnie du Midi consiste à alimenter chaque section au moyen de deux transformateurs, un à chaque extrémité. De cette façon le courant de travail parcourt en sens inverse les deux parties comprises entre la locomotrice, et les extrémités de la ligne. Quand le train est au milieu de la section, il peut y avoir compensation parfaite.
- L’expérience a montré qu’il se produisait en effet une certaine amélioration, mais il y a une circulation de courant à vide entre les deux transformateurs et une induction magnétique qui 11’existait pas auparavant. De plus, il est assez difficile de régler les transformateurs de façon que leur débit soit régulier et égal.
- MM. Vedovelli et Priestley ont eu l’idée, à l’effet, d’obtenir une meilleure compensation, de placer des impédances sur le fil de travail.
- Alimentation double Vedovelli.
- l-’ig. ai.
- Comme on le voit sur la figure ai, le courant de travail provenant des extrémités de la ligne traverse un certain nombre d’impédances, car
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- h
- le lil de trolley est interrompu au droit des-impédances. Si la locomotrice n’est pas an milieu de la section le courant provenant de l'extrémité la plus rapprochée sera plus inLense, mais son parcours sera plus court. On peut donc espérer en, réglant convenablement les bobines de self et les transformateurs obtenir une compensation satisfaisante.
- Pour facilite!1 le réglage, les bobines de self ont une armature mobile, qui complète le circuit magnétique et qui permet de faire varier l’impédance.
- C,e système va être expérimenté très prochainement. Il peut s’appliquer également à une ligne alimentée par une seule extrémité, mais il faut alors adjoindre au fil de travail un deuxième fil. Le dispositif devient un peu compliqué. Il n’a d’ailleurs pas été jusqu’ici mis en essai.
- Fil de contre-tension.
- Au point de vue statique, il y a aussi divers moyens de combattre l’induction. Nous en avons indiqué déjà plusieurs, en particulier l’alimentation par phases opposées. On peut aussi obtenir un bon résultat au moyen d’un fil spécial, appelé fil de contre-tension, qui alimenté par un petit transformateur se trouve porté à une tension opposée eu phase à celle du fil de travail. La tension de ce fil peut d’ailleurs être réglée au moyen du transformateur, et amenée à la valeur convenable pour équilibrer au mieux l’induction statique sur les conducteurs voisins. Ce procédé a été essayé sur la ligne Dcssau-Bitterfeld et a été trouvé très efficace. On peut réduire à une minime dépense l’installation d’un fil de contre-tension en utilisant, ainsi qu’il a été notamment proposé par MM. Vedovelli et Priestley, le fil porteur de la caténaire, à condition qu’il soit isolé du lil de travail. Remarquons aussi que, le débit étant nul dans le fil de contre-tension, son diamètre pourra être très faible, et le transformateur qui l’alimente réduit à de très faibles dimensions.
- v Fil de contre-courant.
- .On peut aussi essayer de diminuer l’induction magnétique en employant un fil conducteur AB pa.rallè.le au lil de travail C D et qui lui est relié
- au moyen do transformateurs. Celle disposition a fait l’objet d’un brevet Vedovelli et Priestley. On conçoit en elîel qu’on puisse par cette disposition faire cire,nier dans le fil d’équilibre un-courant de sens opposé au fil de travail. Ce courant pourra d’ailleurs être réglé suivant la place du fil par rapport aux conducteurs influencés de manière à réduire l’induction au minimum. 11 est
- Wvwi k<wvJ
- W\Wt fvVÀA
- Fig. j.2. — Fil de contre-courant.
- | eependanlà eraindie (pie l’équilibre soit toujours ' un peu imparfait, au moins dans le cas d’alimen-j tation par ime extrémité. Le fil de trolley est en 1 elîet isolé et n’est parcouru par un courant qu’à i mesure que la locomotive progresse sur la voie.
- ! Le fil d'équilibre, «pii doit être à la terre aux | deux extrémités, sera toujours parcouru par un I courant sur toute sa longueur. Bien que l’inten-! si té du courant puisse n'être qu’une fraction du courant total de travail, fraction qui ira en augmentant à mesure que le train avancera, et que de cette façon on puisse avoir une assez bonne compensation, pour toute la longueur de l la section, on ne pourra jamais obtenir qu’un équilibre imparfait pour les fils qui ne suivent qu’une partie de la section. Il y a là une difficulté 1 qui dévia être examinée tout particulièrement, et I qui n’existe pas dans les dispositifs suivants.
- I Sur les lignes du Norfolk and Western Rail-way on a utilisé des transformateurs, dits transformateurs suceurs, qui ont pour objet d’obliger le courant de retour à circuler dans les rails de roulement..
- 11 ne sera pas inutile d’expliquer tout d’abord comment on peut faire circuler un courant 1 intense dans un circuit tout en maintenant tous les points de ce circuit au même potentiel.
- Imaginons un circuit formé de résistances A B 1 et de forces électromotrices E, éléments de piles ; par exemple, en nombre assez grand. 11 circulera 1 un courant général
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- Le circuit étant fermé sur lui-même les points
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- LA LUMIERK KLECTRIQIJF
- symétriques tels que A(, A2, Aj... seront au mémo potentiel. Si on réunit l’un d’eux au sol. Ions les autres seront au potentiel zéro. Les points Bt, B2, B3... seront au contraire au potentiel maximum. Augmentons indéfiniment le nombre des résistances et des éléments de force électromotrice, tout, en maintenant leur somme invariable, nous aurons toujours le même courant,
- Fig. a3. — Circuit équipotentiel.
- mais nous augmenterons i ndéfiniment le nombre des points de circuit à un potentiel nul, et les potentiels des points B en différeront très peu.
- Remarquons encore qu’entre deux points symétriques A,, A2 par exemple, on a la relation e — ri — o, comme si on avait affaire à un circuit fermé, indépendant du reste du système.
- Nousavons vu qu’en général il ne circule aucun courant, dans les rails, parce que ces rails sont
- lern R y on les place tous les milles (i (ion m.) ; le primaire est en série avec, le fil de travail, et le secondaire avec, le rail. Si le transformateur, n’est pas suturé,.on peut le dimensionnel'de manière que la force électromotrice aux bornes du secondaire soit proportionnelle au courant primaire I et égale à U1 en appelant U l’impédance. 11 suffira que l’impédance U soit égale à l’impédance de la partie de voie comprise entre deux transformateurs, pour que la condition cherchée soit réalisée. Les rails seront parcourus par un courant, égal au courant de travail et, ainsi que nous l’avons montré, l’induction électromagnétique sera considérablement réduite.
- Cette induction pourra encore être rendue plus faible si le conducteur de retour est placé au voisinage immédial du conducteur d’aller. 11 suffira, au lieu rie se servir des rails, de disposer un conducteur spécial qui pourra être installé aussi près qu’on le désire du fil d’alimentation et qui pourra même être croisé avec ce dernier de façon à réaliser un équilibre plus parfait. C’est, là l’objet d’un brevet qui a été pris par MM. Auvert et Ferrand, et dont le dispositif est représenté schématiquement ci-dessous.
- systématiquement reliés au sol et qu’un courant ne pourrait s’y maintenir qu’en produisant une élévation assez grande de potentiel, ce qui est impossible. Ceci est vrai, si on ne prend aucune disposition particulière ; mais si on peut créer de place en place des forces éleclromolrices convenables, qui soient justement égales à l’élévation du potentiel RI due à la circulation du courant, le potentiel sera toujours très voisin de zéro, malgré le courant intense qui pourra parcourir les rails. C’est là le rôle des transformateurs suceurs.
- Dans les installations du Norfolk and VVes-
- Le fil d’alimentation C est relié au conducteur de travail qui est coupé au milieu de chaque section. Le fil de retour D est relié aux rails. Toute la partie de l’installation qui précède, la section où se trouve la locomotrice estéquilibrée. Les rails ne portent du courant que dans cette section qui seule n’est pas parfaitement équilibrée.
- Dispositifs Latour et Le Boucher
- pour la télégraphie.- «
- C’est à un principe analogue que M. Latour et M. Le Boucher ont fait, appel pour diminuer la
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- Là L IJ Ml È R R KI, E G T RIQ ü R
- T. XÏXIII (2e Série). — N* 14
- tension induite sur les fils télégraphiques. Si la résistance du fil induit était uniformément répartie, nous n'aurions aucune élévation de potentiel, l'effet de l’induction étant de créer tout le long du fil des forces électromotrices élémentaires en nombre infini. Nous nous trouverions pratiquement dans le cas idéal d'un circuit, divisé en un nombre infini de sections, ayant toutes la même résistance et la même force électromotrice. Mais il n'en est pas ainsi pour deux raisons. La première, c'est que le fil induit ne constitue pas un circuit homogène. Il comprend des appareils à ses extrémités dont l'impédance est très élevée par rapport à celle du fil; de sorte que la chute de voltage se fait aux extrémités et que le conducteur lui-même est à un potentiel grossièrement égal à la moitié de la force électromotrice induite. En second lieu, cette force électromotrice n’est pas uniformément répartie parce qu'elle est créée à mesure que la locomotrice progresse, et elle ue se développe que peu à peu sur toute la longueur du fil.
- Pour remédier à ces inconvénients, M. Le Boucher a eu l'idée de disposer le long du fil des résistances ohmiques assez grandes et régulièrement espacées. Supposons que nous ayons divisé la ligne en p sections, c omprenant chacune une bobine de*4‘ésistance /, et que la force électromotrice induite dans chaque section soit e. A un moment donné, n sections seront influencées et on aura pour la force électromotrice induite ne.
- Soit i le courant qui circule dans le fil. En
- Le point ('. sera le point où se trouve la loco
- C
- Kijf. atî.
- motrice. La valeur du potentiel en C sera maximum quand on aura :
- n
- K' + /"' __ P_ , Ü. •à r % a r
- et. par conséquent :
- v = («' + />'•)*
- 4 /• (a R -f pr)
- La force électromotrice induite maximum est \L — p e.
- On aura donc
- V (R ’+pr? li fipr (a R -f pr)
- Supposons, ce qui arrivera en pratique, R — R et posons
- r r HVW—WW- •
- r r --vWv—vWv—
- R'
- pr — R,, R — ARj.
- ün aura
- Kijç. a5. —Coni|»eiisrtlion Le Boucher.
- v _= (A + »)« = i A«
- K 4 (a A + i ) 4 ' k (a A + i f
- appelant R et R' les résistances des appareils extrêmes on aura l’équation
- Hî -f- n (ri — c?) 4“ {p — n) t'i 4“ IP* = <>.
- Il faut d’ailleurs qu’on ait
- // < p9 cVsl-à-dire R <^pr
- et
- Les potentiels seront répartis suivant le schéma ci-dessous, et le maximum aura lieu au point C avec la valeur V.
- V = [ R' 4- * = [ R ' + {p
- n e
- n\r-
- R+R'+pr
- V
- E
- K < R,, donc. K < i.
- ! I
- est comprise entre - et -.
- La tension par rapport au sol est moitié
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- l,r Avril 4916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- moindre de ce qu’elle serait sans la présence des résistances.
- M. Latour avait proposé de mettre, au lieu de résistances ohmiques, des impédances de nature quelconque, et il avait, en outre, préconisé de mettre des déchargeurs de place en place, ce qui diminue encore davantage le potentiel et permet de le ramener théoriquement à u ne valeur aussi faible qu’on le désire.
- Conclusion.
- Nous pouvons maintenant jeter un coup d'œil d’ensemble su rie problème que nous nous sommes posé, [/importance des troubles causés par la traction monophasée sur les lignes à courant faible est bien au-dessus de celle qu’on est tenté de leur attribuer quand on n’a pas réfléchi mûrement à la'question. Un train qui absorbe quelque i aoo kilovolts-ampères crée dans une ligne voisine une induction, de plus d’un millième de sa puissance, de plusieurs kilowatts. Peut-on annuler les elîets d’une énergie aussi considérable dans des lignes dont la puissance atteint à peine quelques watts'.’
- Nous avons vu que l’ingéniosité et la science des inventeurs était arrivée à un premier succès, succès remarquable, presque inespéré. On peut faire fonctionner convenablement des lignes exploitées au Morse au voisinage immédiat de la traction. Mais ce succès est-il une victoire complète ? Malheureusement non. Les lignes dont il s’agit sont des lignes courtes; les piles qui les desservent d’ordinaire sont à faible voltage. On peut donc, en consentant une élévation très notable de ce voltage, tout eu restant dans une limite acceptable, mettre en série dans les lignes des dispositifs protecteurs dont les plus simples se sont montrés les plus efficaces, des selfs qui diminuent beaucoup plus l’intensité du courant alternatif de trouble que celle du courant continu de travail. Les déchargeurs, ou dérivations résonantes, éliminent des appareils les courants alternatifs dans le cas où les selfs seules sont insuffisantes.
- Mais ces remèdes seront très vraisemblablement inopérants quand il s'agira de lignes exploitées au moyen d’appareils rapides Le vol- i tage des piles de service ne peut être augmenté. |(a constante de temps des récepteurs réduit
- considérablement l’importance des selfs qui peuvent être placées en série. Le courant de travail n’est pas absolument continu, il se rapproche de la forme alternative et sa période est plus ou moins voisine de celle des courants de traction. Le déchargeur risque de l’affaiblir d’une manière inacceptable.
- Le téléphone, dont nous avons peu parlé, parce qu’il n’a pas été trouvé, pour lui, jusqu’à présent de remède efficace, est dans tous les cas, et plus encore pour les lignes courtes, soumis à des perturbations qui gênent considérablement son service. Tout dépend de la perfection de l’équilibre électrique des deux fils qui composent les circuits. Or, cet équilibre est très difficile à atteindre, encore plus à maintenir. Des circonstances exceptionnelles de temps, une visite minutieuse des lignes, permettent de réaliser une situation supportable. Les appareils sont traversés par des courants étrangers, mais leur intensité est faible et les correspondants peuvent se comprendre. Au moindre incident, humidité, pluie,chute d’un rameau d’arbre, etc., l'équilibre est rompu et la ligne est impraticable.
- Nous ne pouvons donc hésiter à conclure : les troubles causés par la traction monophasée ne peuvent être supprimés, en agissant uniquement sur les installations des lignes à courant faible.
- On peut espérer beaucoup mieux en s’attaquant à la cause du mal. Toutes les entreprises de traction s’y sont d’ailleurs résolues. Que convient-il de faire? Il faut s’efforcer de supprimer le champ électromagnétique extérieur. Ce champ n’existe pour ainsi dire pas dans les distributions ordinaires d’énergie. Il faudra se rapprocher des conditions de leur installation, qui consistent à équilibrer la circulation du courant par l’emploi de conducteurs égaux et symétriquement placés, entièrement métalliques, sans connexion directe avec le sol.
- Le système le plus parfait qui ait été présenté jusqu’ici à cet égard est celui proposé par MM. Auvert et Ferrand.
- Il ne sera pas inutile d’en présenter la théorie qui, d’ailleurs, est fort simple. Il est basé sur l’emploi de transformateurs d’intensité ou suceurs, qui sont chargés de ramener le courant des rails dans un conducteur parallèle et. identique au conducteur île travail. Si on veut bien se reporter aux formules B que nous avons
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- données pour le-transformateur, on verra immédiatement que les équations du transformateur d’intensité se ramènent aux suivantes :
- Ei
- 1,
- ^2 +
- ( V, + Va) (Vs + V'*) + M*coa P
- E,
- J M o)
- U.
- On aura l’égalité ——12 qu’on désire réaliser
- quand on aura
- Va. + "V'« -^,/Mü).
- Cette relation ne sera jamais satisfaite eii toute rigueur, car il y aura dans Ya et V'a des termes correspondant à des résistances ohmiques qui ne pourront s’annuler. On se rappelle d’ailleurs que dans la théorie du transformateur d’intensité on suppose -que les résistances ohmiques des enroulements et du circuit extérieur sont négligeables.
- Il en sera difficilement ainsi dans le cas actuel. L’équilibre ne sera donc pas parfait. 11 le
- sera d’autant moins que la section dans laquelle circule un train ne peut être équilibrée. Mais rinduetion sera néanmoins réduite d’une manière très appréciable, et la faible portion qu’il en restera pourra très vraisemblablement être efficacement combattue par les procédés indiqués pour la protection des courants faibles.
- Arrivera-t-on ainsi à une situation satisfaisante? Nous l’espérons et on entend dire de bien des cotés qu’à l’étranger des procédés analogues se sont montrés efficaces. Mais tout en nous excusant de terminer une étude aussi longue par un point d’interrogation, nous voudrions bien que le lecteur nous permît de poser la question suivante. Si l’on est obligé de disposer, à coté du fil de travail, des conducteurs de distribution et de retour, des transformateurs, des liaisons aux rails, etc., sera-t-il beaucoup plus difficile et beaucoup plus cher de placer un deuxième fil de travail qui supprimera toutes les difficultés et qui fera rentrer la traction monophasée dans la catégorie des distributions ordinaires d’énergie, ne causant aucune gêne et aucun trouble aux installations voisines?
- DevAUX-ChAR BON NEI..-
- Au moment de mettre sous presse nous avons le regret d'apprendre la mort de M, le Professeur Eric Gérard, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore, membre du Comité de Direction Scientifique de La Lumière Electrique, décédé à Paris le mars.
- Nous rappellerons dans un prochain numéro la carrière et les travaux de M. Éric Gérard, dont la perte sera vivement ressentie dans le monde scientifique.
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- LA LUMIÈRE- ÉLECTRIQUE
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- PLI B LU lATION S TECH N1Q IJ ES
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Commande centralisée d'un grand réseau de
- distribution d’énergie à East-Saint-Louis.
- — Harold W, Clapp.
- L’auteur, vice-président de la Compagnie East-Saint-Louis and Suburban Railway, décrit ici l’organisation et le fonctionnement du poste de commande central d’un vaste réseau de distribution d’énergie qui couvre une superficie de 7a5 kilomètres carrés et dessert une population d’environ 200 ooo habitants.
- Le but de celte création récente est d’assurer de façon plus efficace encore que par les moyens ordinaires la continuité des services d’éclairage, île force et de traction, dans East-Saint-Lonis et la banlieue correspondante, en meme temps que de rendre plus économiques la production et la transmission de l’énergie électrique.
- Avant d’aborder la description du poste dont, il s’agit, donnons un aperçu de l’importance du réseau qu’il commande.
- Sept compagnies différentes en font partie:
- i° East-Saint-Louis and Suburban Railway, exploitant plusieurs lignes interurbaines de tramways ;
- a” Saint-Louis and Belleville. Electric Railway, exploitant une ligne de transport de houille ;
- 1° East-Saint-Louis Railway, tramway urbain de East-Saint-Louis;
- i" Saint-Louis and East-Saint-Louis Electric Railway, d° ;
- i° Alton, Granité and Saint-Louis Traction Company, tramway urbain et chemin de fer interurbain ;
- 6° East-Saint-Louis Light and Power Company, distribution de lumière et force ;
- 7° Alton Cas and Electric Company, lumière, force et chauffage à l’eau chaude.
- Ce réseau compte /i'io kilomètres de voies de tramway, dessert 7 «Son abonnés pour la force et l’éclairage; 7b °ô du courant fourni l'est pour force motrice.
- Il reçoit de l’usine hydro-électrique du keokiik Water Power Development, sur le Mississipi, par une ligne de transport de a'fa kilomètres, du courant à 66000 volts, aa périodes.
- Cet important ensemble de réseaux est donc commandé d’un poste central d’où un unique surveillant peut suivre et régler la marche de toutes les machines, parer aux nécessités du service, aux accidents ou événements fortuits, recevoir toutes les informations sur la marche ou l’arrêt des générateurs, etc., et donnerdes ordres à tous les agents de l’ensemble du réseau.
- A cet effet, le poste du surveillant est tapissé de cinq grandes cartes murales sur fond blanc, de •>. m. l\\ X 2 m. ./i,i ; disposées en demi-cercle autour de son bureau [fig. 1).
- La première à gauche (voir aussi lig. a) représente schématiquement les centrales et leur équipement, ainsi que les grandes lignes de distribution de l’énergie de stations à sous-stations. Ainsi : le grand cercle, dans l’angle supérieur gauche, figure la centrale d’Alton ; à droite et un peu au-dessous, la centrale de chauffage d’Alton; le grand cercle dans l’angle inferieur droit représente la station de Winstanley (East Saint Louis); à sa gauche est-figurée la sous-station de Lake avenue (East-Saint-Louis). Les droites reliant les grands cercles entre eux sont lès lignes intermédiaires entre centrales.
- A l’intérieur des grands cercles, de petits cercles diversement colorés correspondent aux diverses machines formant l’équipement de la station. Maison remarque aussi de grands cercles concentriques : deux cercles ainsi tracés correspondent à deux genres de courant produits dans la même station.
- C’est ainsi qu’à Alton — grands cercles de l’angle supérieur gauche — la station reçoit de Keokuk du courant, à 66 000 volts, -25 périodes (cercle extérieur vert) et distribue, après transformation et génération, du courant à 1 > 200 volts, 25 périodes (cercle intérieur rouge),
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- Entre ces deux cercles, deux disques de couleur correspondent chacun à un transformateur de t ooo kilowatts, 66 ooo/iü aoo volts,
- Au centre, un cercle bleu (à peine visible sur la photographie) représente une production de courant à >. 3oo volts, 6o périodes, pour force et lumière. Entre ce cercle et le grand cercle moyen sont représentées, par d’autres petits disques de plusieurs couleurs, les machines de transformation : par exemple, une cocarde à centre bleu et bord rouge indique un transformateur de fréquence; reliée par un trait bleu au grand cercle central de même couleur, par un trait rouge au
- Fig. i. — Poste de commande
- grand cercle moyen de cette autre couleur, elle signifie que la machine correspondante transforme du courant à v.5 en courant à 6o périodes.
- Nous n’insistons pas davantage sur les signes conventionnels de représentation des stations, sous-stations, machines et transformateurs; le principe seul suffit à taire comprendre le mode d’utilisation de ces cartes.
- Près de chaque disque correspondant à une machine, etc., est placée une lampe à incandescence coiffée d’une lentille de même couleur que ce disque. Ces lampes sont allumées et éteintes par l’intermédiaire d’interrupteurs à bouton disposés sur deux rangs près du bord externe du pupitre du surveillant,
- Met-on une machine au ou hors circuit dans une station ou sous-station quelconque du réseau! Un coup de téléphone en informe le surveillant qui allume ou éteint la lampe correspondante. Deinême, cesurveillantcommande par téléphone les changements de machines, mises en marche de générateurs supplémentaires; il reçoit téléphoniquement le compte rendu d’exécution de l’arbre et le traduit sur son schéma en signaux lumineux.
- La seconde carte en allant vers la droite est également un schéma détaillé du réseau de transmission à 7.5 périodes, qui fonctionne à 66000 et
- centralisée d'EusUSaint-Louis.
- i 3 7.00 vol ts. Elle reproduit les lignes de transport depuis l’usine hydroélectrique de Keokuk jusqu’aux stations d’Alton,' YVinstanley et Lake avenue.
- Les interrupteurs de commande de ces lignes y sont figurées el des lampes sous cabochon de verre doivent être allumées à côté de ces signes quand les interrupteurs sont fermés. D’autres lampes, semblables à celles de la carte il" x, correspondent aux diverses machines.
- La troisième carte est celle de la région desservie par les lignes urbaines el interurbaines de traction, elle donne la position des lignes à simple et double trolley, simple et double feeder, indiquées par des couleurs différentes. Sur les
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- cartes n°* /* et 5 sont portées les lignes cle distribution d’énergie (force et lumière) dans East-Saint-Louis et Alton, respectivement. Les gros consommateurs y sont indiqués nominalement.
- En outre de ces cinq grandes cartes, deux autres, mesurant i m. X 1 m. -ca, placées derrière le surveillant, représentent les réseaux d’éclairage public par lampes à arc d’Ëast-Saint-Louis et d’Alton.
- En outre de la surveillance directe de la charge du réseau et de sa répartition rationnelle entre les stations génératrices ou transformatrices, le préposé au poste central a celle de toutes les causes d’interruption ou de perturbation dans le
- * •/
- Fig-, a. — Carte schématique des stations et sous-stations.
- service. 11 ordonne la mise hors circuit des lignes pour réparations, prend les mesures préventives contre les orages et généralement contre toutes éventualités. Il tient un registre de toutes les interruptions de service, en indique sommairement la cause et la durée, reçoit chaque jour les [courbes de charge automatiquement enregistrées.
- Il a à sa disposition des diagrammes de toutes les connexions aux barres omnibus et des atlas de toutes les cartes détaillées du réseau. Des voltmètres enregistreurs lui donnent le voltage des lignes à 6o et à périodes ainsi que de celle à 6oo volts courant continu.
- Sur le bureau, au-dessous des deux rangs d’interrupteurs à bouton, est disposée une rangée de plaquettes carrées percées d’un trou chacune.
- Dans ces trous, un bouton de couleur variable représente une chaudière et indique, par sa couleur, si elle est en service, en réparation prête à la mise à feu, etc
- Un réseau téléphonique très complet relie directement le surveillant aux deux centrales d’Alton etde YVinstanley station, ainsi qu’à trois sous-stations; il communique avec les autres sous-stations et services par rintermédiaire du poste téléphonique de la direction générale.
- Ce réseau est organisé de façon telle que le surveillant puisse communiquer simultanément avec tous les agents intéressés à un ordre ou à une manœuvre déterminés.
- La région d’Ëast-Saint-Louis étant particulièrement sujette à de violents orages électriques qui peuvent occasionner de sérieux dégâts aux lignes et équipements électriques, le réseau d’ensemble a été aménagé* pour permettre de parer à tonte éventualité de ce genre. En outre, le poste central est pourvu d’un instrument dit « détecteur d’orage », analogue à celui déjà en usage dans les stations de la New-York Edison Company.
- Cet instrument est basé sur le principe de la T. S. F. Presque tous les orages d’été sont accompagnés de phénomènes - électriques (pii s’étendent à une zone beaucoup plus vaste que celle des nuages d’orage météorologique; ce sont ces phénomènes'qui endommagent les lignes de transmission etprovoquent les interruptions dans le service.
- Or, certaines ondes peuvent être interceptées par les antennes de T. S. F., si bien qu’un tel détecteur d’orage fait entendre un appel sonore à intervalles de plusieurs minutes, quelques heures avant que l’orage météorologique atteigne la ville. Au fur et à mesure que celui-ci s’approche, les appels deviennent de plus en plus fréquents, jusqu’à être continus.
- Lorsque ces appels atteignent une certaine fréquence, le surveillant central fait mettre sous pression les chaudières en réserve pour parer à tout événement.
- En dehors de la parfaite sûreté de fonctionnement du réseau, la commande centralisée a des avantages économiques constatés. Le surveillant connaît quelles machines sont les .plus [économiques et. sait, dans les conditions ordinaires, comment varie la charge au cours de la journée* Conduire la marche générale des stations dans
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- LA LUMIÈRE
- l'es conditions les plus avantageuses devient ainsi une simple question de routine.
- La durée du service d’un surveillant est de huit heures; ainsi, an cours de vingt-quatre heures, trois surveillants se succèdent au poste central.
- (Electric liailway Journal,
- ri janvier 1916.)
- Les nouveaux tarifs de vente du courant à Berlin.
- L’Administration des Services publics de Berlin vient de décider d’apporter les modifications ci-dessous aux tarifs d’électricité dans cette ville (').
- 1" Les tarifs avec rabais qui étaient appliqués jusqu’à ce jour sont remplacés par les prix suivants pour l'éclairage :
- Les 1 •) 000 premiers kwh annuel-». . . . jo pf.
- Les 15 üoo suivants » » iî> »
- Le surplus. .... ’’>o »
- Ces chiffres sont établis pour la' totalité des installations d’un même abonné, même si ces installations sont séparées.
- Ce système a l’avantage d’éviter le calcul tics rabais sur fournitures de courant qui demande toujours un travail assez laborieux.
- Ce mode de tarif dégressif a d’ailleurs été adopté par la plus grande partie des usines d’électricité allemandes.
- i" Il existait précédemment un tarif de nuit t jui a été modifié comme suit :
- Les abonnés qui'garantissent- une consommation annuelle de üoo marks entre 10 heures du soir et j heures de l’après-midi, ne paient le courant .que 16 pfennigs le kilowatt-heure.
- Cette extension du tarif de nuit aux heures de la journée a l’avantage d’amener les abonnés à utiliser l’énergie électrique pour l’éclairage pen-pant les heures de jour.
- i° Le tarif pour enseignes lumineuses comprenait précédemment la période île Sheures du soir à 7 heures du matin. Le nouveau taiif reporte cette dernière heure à /( heures du soir. Celte modification n’est guère intéressante car l’éclairage des enseignes lumineuses est pratiquement, nul dans la journée.
- * (') Nous in<li(|Uoiis les prix eu pfennigs,
- È L E C T RIQ U E T. XXXIII (2e Série). — N° 14
- /i0 11 existait, précédemment un tarif spécial pour Y éclairage des escaliers, des caves et des numéros des maisons. Ce tarif s’étendra dorénavant à tous les locaux qui servent au service général d’une maison et de ses locataires.
- L’Administration réclamait précédemmen t une garantie minima d’utilisation de i ïuo heures. Cette garantie sera dorénavant supprimée, étant données les difficultés d’en faire le contrôle.
- ü° Eclairage'à forfait. — L’éclairage à forfait est accordé aux abonnés dont la consommation ne dépasse pas soo watts à la condition que les abonnés s’engagent pour une durée d’au moins un an.
- Le tarif de l’énergie à forfait se calcule comme suit :
- Puissance en watts : üo I 8o jiool i/|0 laoo
- Ta/if annuelen .M. : aü,ao|'{!î,do| T».|üX,8o| 8 j
- Ces annuités sont payables par trimestre d’avance, à raison d’un tiers pour chacun des trimestres d’hiver, et i/ü pour chacun des trimestres d’été.
- La vente de l’énergie à forfait est subordonnée à la condition que l’utilisation ne dépassera pas i üoo heures par an. L'Administration se réserve le droit d’installer à cet effet les appareils de contrôle, et de vérifiera chaque instant les installations.
- Si la consommation dépasse i üoo heures, l’énergie supplémentaire est vendue à raison de iü pfennigs par kilowatt-heure.
- L’abonné peut demander la vérification des appareils de contrôle moyen liant paiement d’une somme de > M. qui lui est remboursée dans le cas où l’appareil est reconnu défectueux.
- Ce moile de tarif est assez avantageux pour les petits abonnés chez lesquels les frais d’ins-lallation du compteur, de location, les relevés de consommation, les paiements, etc., seraient disproportionnés à la consommation réelle.
- D’un autre côté, les usines d’électricité n’ont pas d’inlérêt à négliger les petits consommateurs.
- Le tarifa forfait permet de résoudre la question d’une façon avantageuse aussi bien pour l’abonné que pour le fournisseur d’énergie. -Là seule condition est de surveiller que la puissance souscrite ne soit pas dépassée. On réalise facilement cette condition, au moyen de limi-leurs'de courant qui rendent impossible l!ul.i|'j-
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- satina d’une quantité d’énergie supérieure à celle souscrite par l’abonné.
- Les tarifs à forfait ont été calculés sur la base d’une utilisation annuelle de 1600 heures; on peut admettre que l'utilisation moyenne d’une lampe pour l’éclairage privé est de 1 000 à 1 200 heures par an. Pour cette utilisation, le prix forfaitaire correspond à un prix du kilowatt-heure d’environ 40 pfennigs qui est le prix normal de l’énergie au compteur.
- Si le courant destiné à l’éclairage est utilisé accessoirement pour de petits appareils de ménage, par exemple pour des machines à coudre, la durée d’utilisation augmente. Pour 2000 heures d’utilisation, le prix se rapproche sensiblement du tarif de force motrice. C’est pour cette raison, qu’il a été prévu un prix du kilowatt-heure de 16 pfennigs pour toute l’énergie au delà de 1 fioo heures d’utilisation.
- L’Administration Se réserve le droit d’installer des appareils de contrôle de façon à limiter autant que possible les abus.
- 11 est d’autre- part facile d’installer un compteur, notamment pour les forfaits de 200 watts. Ce tarif à forfait, a été établi pour des puissances variant entre 60 et 200 watts, mais de telle façon qu’il soit un multiple de 20 watts. Celte puissance correspond en effet à une lampe de 16 à 20 bougies qui est la lampe courante des petits ménages.
- Au minimum de 60 watts, correspondent donc 5 lampes de 20 bougies, ce qui est suffisant pour un petit logement. Au-dessus de 200 watts, le tarif à forfait est remplacé par le tarif au compteur.
- Cette mesure n’est que provisoire en attendant qu’on ait pu se rendre compte de l’efficacité des tarifs à forfait.
- 6° Le minimum garanti par les abonnés rie force motrice est réduit de 400 à îoo kilowatts-heure correspondant à une dépense annuelle de 4<S marks. Il arrivait en effet souvent que les abonnés de force motrice 11e pouvaient attteindre le minimum de 400 kilowatts-heure.
- r" Pour les locaux d’habitation et des ateliers, le prix du courant peut être réduit, sur demande, à 16 pfennigs par kilowatt-heure quel que soit le but de l’utilisation du courant Dans ce cas, il s’ajoute à ce tarif une taxe mensuelle de 1 pfennigs par mètre carré de surface de plancher que comportent les locaux ou les ateliers,
- Cette disposition a pour but d’encourager et de développer les applications accessoires de l’électricité telles que les aspirateurs de poussière, petits moteurs, appareils de chauffage, etc., dont l’utilisation se heurtait jusqu’à maintenant à la nécessité d’installer un deuxième compteur et un branchement spécial de force motrice si on voulait, appliquer à cette consommation le tarif normal de force motrice.
- Le tarif d’éclairage, qui était appliqué jusqu’à présent pour toute l’utilisation d’un appartement ne comportant pas d’installation spéciale de force motrice, rendait l’emploi de ces appareils électriques extrêmement coûteux et, par suite, inabordables. Les usines d’électricité ont d’ailleurs tout avantage à développer ces utilisations accessoires du courant, d’une part, pour augmenter la consommation d’énergie pendant la journée, d’autre part, pour compenser la diminution de la vente d’énergie pour l’éclairage par s:,ite de l'emploi de lampes à 1 et à 1111 demi-watt par bougie. Les Américains tout d’abord, puis les Anglais, ont. reconnu les avantages de ces applications accessoires, et ont adopté un système spécial de tarifs. L’électricité est vendue au meme prix que ce soiL pour la lumière ou pour la force motrice, avec un supplément pour compenser la réduction dit tarif lumière.
- Ce supplément appelé « taxe de lumière » se. calcule de différentes manières; il semble toutefois que la meilleure solution consisté à se bàser sur l’importance tics locaux éclairés. C’est le système qui a été adopté, à Berlin. La « taxe de lumière » est calculée d’après la surface des planchers éclairés. Cette taxe est, établie de telle façon que si l’abonné n’emploie le courant que pour l’éclairage, sa dépense annuelle correspond approximativement au tarif normal d’éclairage. S’il l’emploie surtout, pour la force motrice, la taxe supplémentaire de 5 pfennigs 11c représente qu’une faible partie de la dépense de courant dont le prix se rapproche de plus en plus de i<> centimes par kilowatt-heure.
- Le bénéfice des usines d’électricité urbaines réside donc dans une meilleure utilisation de l’énergie par ses applications accessoires.
- Les conditions sont analogues pour les ateliers, avec la seule différence qu’il existe dans ce cas une installation de force motrice avec un compteur de force motrice, l’électricité pour l’éclairage ne constituant qu’un accessoire,
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- 8* Mesures prises pour faciliter les installations intérieures au moyen d'avances remboursables. — a) 11 peut arriver, dans certains cas, que la direction des services électriques facilite les installations intérieures au moyen d’une participation qui ne dépasse pas w marks par chambre ou cuisine, avec un maximum de iïo marks par appartement. Cette avance est remboursée par les abonnés en *//, mensualités de i mark pour chaque pièce éclairée.
- b) Quand les colonnes montantes n’ont pas encore été installées dans une maison, l’Administration peut participera la dépense d’installation à raison de i*>.o marks par colonne montante d’une maison de quatre étages, et à la condition que le propriétaire s’engage à rembourser cette avance, en >.i\ mensualités de G marks chacune.
- - c) Les avances peuvent être faites également peur les installations de lampes d’escaliers, à raison de Ho marks par lampe remboursables en 36 mensualités de i mark.
- Ces mesures ont été prises à la fin de l’année ip14 pour remédier en partie à la pénurie de pétrole qui se faisait sentir à ce moment.
- Cette mesure n’a été prise que pour la durée de la guerre, mais on demande qu’elle soit prolongée au delà.
- ioo abonnés ont déjà bénéficié de ces avances. 11 est probable qu’un bien plus grand nombre d’abonnés y auraient eu recours si le coût des installations n’avait été fortement majoré par
- suite du manque de matières et surtout du manque de personnel.
- </' Les propriétaires et les locataires de maisons anciennes, et où l’électricité n’a pas encore été installée, peuvent demander, pour couvrir en grande partie les frais d’installation, à bénéficier de la gratuité du courant pendant la première année à la condition qu’il n’existe pas, dans ce même appartement, de compteurs à gaz à paiements préalables.
- La gratuité du courant pendant la première année est accordée pour un maximum de consommation de :
- Marks.
- Appartement de i à a pièces et cuisine. 33,6o
- » H pièces et cuisine.... 4»
- » 4 pièces et cuisine.... 58,8o
- » :y pièces et cuisine. . . . 84
- Au delà, 18 mari ks par pièce en plus.
- Cette disposition a, pour le service électrique, rinconvénient de supprimer les recettes de la première année, mais il a par contre le grand avantage de rattacher au réseau un certain nombre d’abonnés qui n’auraient, sans cela, pas eu recours à l’énergie électrique.
- La dépense correspondante ne présente pour l’usine qu’une très faible consommation de charbon.
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- l*r Avril 1916.
- LA LUMIÈRE KLECÎRiQÜK
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- TÉLÉGRAPHE ET TÉLÉPHONE
- Des microphones et des contacts micropho-niques. — Prof. P.-O. Pedersen lFin) i').
- THEOH1E PHF11M1NAIIU, DES CONTACTS DE CHAKHON MICHOPHONIQUES.
- 8" Introduction. — La résistance totale R, qui existe entre deux blocs de charbon, peut se diviser en trois parties :
- R — R0 -)- R| -f- R^.
- R0 représente la résistance inactive qui, dans les limites de la pratique, est indépendante de la pression entre les blocs de charbon. R, figure la résistance de contact proprement dite, c’est-à-dire celle qui est. due à l’appui d’un bloc sur l’autre. Rs est la résistance de propagation qui, de la surface de contact, s’étend à la masse des charbons. Ces deux dernières, prises ensemble, constituent la résistance active R' =: R, -f- R2-Dans les recherches que nous allons décrire, seule la résistance active nous intéresse; les résistances inactives ayant été déduites de toutes les données expérimentales.
- La théorie que nous tentons d’avancer ici repose sur les hypothèses suivantes :
- a) Le produit de la résistance de contact II, et de la surface de contact « a » est indépendant de la pression de contact P, à condition, toutefois, que le courant I, circulant par le contact, soit faible.
- b) La résistance de contact est subordonnée au courant de la façon suivante :
- 3R.1
- P*/
- dans laquelle ç représente la résistance spécifique de contact pour les courants faibles, et (3 une constante.
- Pour simplifier les calculs, nous allons restreindre nos investigations au cas représenté par la figure 9, c’est-à-dire à une sphère de charbon d’un rayon de c centimètres, légèrement pressée entre deux plaques de charbon. Les
- (I) Voir Lumière Electrique du 18 mars 19x6, p. 281.
- rayons des surfaces circulaires de contact sont représentés par b.
- Nous nous sommes servi à cet effet de charbon homogène dur tel qu’on l’emploie dans les microphones, ayant une résistivité da p ~ 0,0091 ohms par centimètre cube et un coefficient d’élasti-
- cité longitudinale E, estimé à x5<>. 10“ grammes par centimètre carré.
- 9" Résistance de propagation R2. — La résistance opposée par la sphère entre la première surface de contact 1-2 et l’autre surface i-4 (Voir fig. 9) sera représentée par (')
- _P___P |o t>
- '1 b ÏTÎC' ‘A C
- à condition que b soit très faible en comparaison de c. La résistance de propagation de i-a à A ou
- de
- p
- B sera de et, par conséquént, la 4 b
- résistance totale de propagation entre A et B sera
- •2 (
- .iog
- b
- •x c
- Comme b est faible si on le compare à c, nous aurons approximativement :
- P
- b'
- (6)
- io° Rapport entre la résistance de contact et la pression. — Suivant nos hypothèses, nous aurons :
- R.
- c
- a
- P RJ2
- Ps/»
- (I) Rikmann-VVebkr Oie harltiellen. Deff'erentialglei-chungen der Mathematitchen Physik, I, p, 48j, 1910.
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- 48
- LA MJMIÜKK KUiCTillQUK T. XXXIII (2" Série). — N°U.
- Pour l'instant, nous ne considérons que les cas où le courant, est assez faible pour qu'on puisse négliger le dernier terme de (*7). Nous pourrons dénommer la résistance correspondante par R°(, et nous aurons :
- K,®
- a
- (»)
- D’après une formule bien connue de H. Hertz ('), b et a seront déterminés de la façon suivante :
- . Pour les courants faibles, celle équation nous fournit le rapport cherché entre la résistance active et la pression.
- Pour vérifier la validité de (11), nous pourrons établir cette équation dans la forme suivante:
- n ‘ PVa-
- ISP V/:<
- j IL I
- \ C
- (j
- Dans (1a) le terme de droite est indépendant
- 30
- \
- &
- &
- ç a - — d
- - " ' 2c.-1.51 mm.
- ---- À .j f 0. fcr 1 -°n &
- y -o"-
- *
- \ \
- y 1 1
- vj VS T* 7 T* TJ
- Ci J-
- < Pres'uon de -contact en grammes
- Kig. 10.
- delà pression P. Si notre théorie est valable, le
- (') H. Hkhtz. (itïsammrlle Werket I. p. 175 ; A. K. II. f.iiivi, Math; Thehrv of Elnsticity, i ntl Kd, p. 197; Butte, 20 th Ed, I, p, 4°9*
- ternie de gauche sera également indépendant de P. Pour le vérifier, nous avons fait un certain nombre d’expériences avec des grains de charbon de o,r> millimètre à 10 millimètres. A chaque série d’expériences, nous avons mesuré les valeurs correspondantes de P et de H0! et calculé le terme gauche de (i'i). Les valeurs données par deux séries d’expériences sont
- - * S V
- 2c.7 Kn m
- _ - ---
- c V 9-- jQ
- " cr: —0 JtîUJ bd [6 \ S
- ^ « »4 » t
- ih t ï i V. c i 5 > < N 1 0
- c> ô 6
- '4 ô <S «ÿ
- Pression de contacter! grammes Fig. 11.
- indiquées dans les figures 10 et n, au moyen de pelits cercles reliés par une ligne pointillée. On voit que les résultats sont vraiment constants jusqu’à une certaine pression, P/„ correspondant aux poinls marqués b dans les figures. Avec des pressions plus élevées, le terme de gauche de(i'i) tombe rapidement. La valeur moyenne du terme gauche jusqu’au point/» est représentée par une ligne pleine, ah.
- Le tableau 11 donne quelques-unes des valeurs obten ues.
- Si nous calculons la résistance maximum de compression S qui correspond à la pression PA, la valeur de S que nous trouvons est toujours d’environ 800 à 900 kilogrammes par centimètre carré. 11 est à peine supposable que le charbon puisse résister à une plus grande compression.
- On peut donc admettre que Véquation (12) est bonne, dans les limites de l’erreur expérimentale, pour toute pression pouvant s'élever jusqu'au point de rupture du charbon.
- Le tableau II contient aussi la valeur moyenne /;„ du terme gauche de (i a) jusqu’au point Z», et la valeur correspondante de j calculée d’après ( 1 ?.) ; g varie considérablement d’un cas à l’autre; mais l'ordre de sa grandeur est d’un cent-millième d’ohm par centimètre carré. Il n’est pas douteux que les variations de a soient dues surtout aux légères impuretés de la surface du charbon. Des impuretés extrêmement minimes
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- 4e.1' Avril 1916.
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- m
- suffisent pour augmenter d’un millier de fois ou plus la valeur de c. i
- Dans les figures m et. i i. les lignes poin-
- figurc 12, <|ni représente un tube de verre d’une section de i ,n* centimètre carré, fermé par. deux cylindres de charbon, et fait en sorte de tenir
- Ta in.h au 11.
- DIAMÈTRE DES CHARBONS SPHÉRIQUES ‘1 C i'/, s A. (T
- 0,047 cm. 0,151 » 0,797 » 0,080 g. 1,00 » 80,0 » 811 kg/cm® 865 >' 898 » 82 ,0 15 ,8 9.7 8,80 X i5—5 ohrn/crn® 1,84 X 10-5 » 2,44 X io “5 »
- tillées cd représentent la valeur, de g, dont la formule est
- Pour toute valeur déterminée, de l*, la raison [g —/o)//ô est égale à la raison R^/R,0. Il semble que, pour les faibles valeurs de P, c’est-à-dire pour toutes les pressions microphoniques, la résistance de contact est plus élevée que la résistance de propagation.
- ii° Rapport entre la résistance et la dimension des grains. — De l’équation (m il appert que la résistance active des contacts indiquée dans la figure 9 dépend uniquement de P. c, c’est-à-dire du produit de la pression par 1e rayon de la sphère. Nous avons vérifié la validité de (11) pour les variations de P. Nous pouvons théoriquement faire de même pour les variations de c. Mais ici nous nous heurtons à une. grande difficulté pratique, à savoir, l’incertitude de la valeur de a mentionnée plus haut. Pour éliminer cette incertitude, il nous sera nécessaire d’effectuer un très grand nombre', d’essais et de déduire les valeurs moyennes des résultats obtenus. On pourra donc! aplanir la difficulté en mesurant, la résistance globale d'n ne masse de grains composée d'un grand nombre de ces derniers. Si les grains de volumes différents sont d’une même nature de charbon, les déviations de la valeur normale de a se compenseront mutuellement et la résistance mesurée 11e dépendra exclusivement que du volume des grains de la façon exigée par notre théorie, en admettant que. celte théorie soit bonne. Nous ayons placé les grains dans l’appareil de la
- les charbons K, et K* suffisamment distants pour que les grains n’emplissent pas toute la section centrale du tube, mais environ 1,00 centimètre
- M T
- Ki^. 12.
- carré. Nous avons alors mesuré la résistance comme l’indique la figure '5 avec l’aide d’un courant faible, après avoir préalablement secoué
- n.
- O 2 c. « tS3mm. + le. “1-00 . *Zc.=0*7 .
- l’appareil. Pour toute longueur P correspondant à un volume total de grains de / cm3, nous avons pris un certain nombre de mesures et
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- LA
- LUMlÛRK
- KLKCTR1QIJ K
- T. XXXIII (2* Série). — të* 44.
- dégagé la moycnue. Rarement les plus grandes déviations uni excédé 5 %.
- Ces mesures ont été prises à l’aide, de grains sphériques de charbon des diamètres xc = i,5't, 1,00 et 0,47 millimètre respectivement. La figure il représente schématiquent les résultats obtenus. Ri y figure la résistance qui correspond à la longueur /, et les trois lignes droites, le rapport qui existe approximativement entre Ri et l. La résistivité p° de la masse de grains nous a été fournie par la formule p° — (Rv — R0)/4-Nous avons récapitulé les résultats dans le tableau 111.
- Tàhlkau III.
- •J V, ' P" a c. «o
- i ,51 mm. 70 ohms lo ,6 7.6 olnns
- 1,00 » x 9 » 79 ,0 10 »
- 0,47 » 7 fi )> .'*5,7 7.7 »
- Nous trouverons facilement le rapport entre p° et'ac, comme l’exige notre théorie, en négligeant la résistance de propagation pour ne con-
- Nous avons fait encore un certain nombre d’essais avec de la grenaille ordinaire à arêtes anguleuses composée de grains de dimensions différentes de la même nature de charbon, triés au moyen de ianiis a perforations circulaires de différents diamètres. Les résultats de ces essais ont été récapitulés dans le tableau IV, où xc représente le diamètre des perforations par lesquelles sont passés les grains.
- Si nous appliquons notre théorie à ce cas, la question va se poser de savoir quels seront les rayons des courbes aux points de contact. Si ces rayons étaient indépendants de la dimension, il est facile de concevoir que, d’après notre théorie, le produit p° (?c) t/’l devrait être constant. Le tableau ÏV accuse une déviation systématique de cette loi. Si, d’autre part, les rayons des courbes étaient proportionnels à la dimension des grains, notre théorie exigerait que (pw,7c) soit constant, comme s’il s’agissait de grains sphériques. Le tableau IV montre que c’est le cas (p°, xc) étant parfaitement constant. 11 y a quelque raison de croire que les arêtes des grains épais sont un peu plus arrondies que celles des petits grains. De fait, elles ne peuvent être mathématiquement
- Tablkau IV.
- ‘2 C — 2,3 2,1 1,9 1,7 1,5 1,3 1,1 mm.
- P* - 18o ',10 56o 587 685 874 ohms
- p°. X C 874 860 1 060 99° 1 o3o 9r>4 906 »
- p°,fac)'.'» — 5 oa 575 694 781 80I 849 y>
- sidérer seulement que les résistances de contact. Le nombre des contacts en parallèle est proportionnel à i /c-, celui des contacts en série à i/c. La pression sur chacun des contacts est proportionnelle à cly et par conséquent, la résistance à i/rC La résistance p° par centimètre cube sera donc proportionnelle à C?, C~', C“a — C“L Le résultat est que le produit asi,pH sera constant et que nous «aurons ainsi un rapport expérimental parfait.
- La résistance R (/-“ o) représente la résistance entre les grains et les extrémités aplaties des électrodes de charbon. 11 serait facile de prouver que cette résistance doit, d’après notre théorie, être indépendante de c, mais on est suffisamment convaincu de cette conséquence.
- aiguës, elles sont toujours plus ou moins émoussées, et il est clair que les forces qui tendent à les arrondir sont plus grandes pour les gros grains que pou ries petits.
- Mais il est bon de noter ici une autre observation faite avec ces grains. Si l’on en met un certain nombre dans une boité que l’on secoue violemment pendant une ou deux minutes, leur résistivité p° sera réduite de 3o % au moins.
- i x° Rapport entre la résistance et l'intensité du courant. — C’est un fait bien connu que la résistance de contact décroît quand le courant augmente. Cette réduction de résistance commence dès que le courant s’accroît et va en diminuant graduellement par la suite. Mais en dernier lieu la réduction est due surtout à l’effet
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- l‘r Avril 1916.
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- «réchauffement du courant, et n’a pas d’intérêt microphonique bien grand, la variation étant trop faible. Nous ne considérerons donc que le premier effet instantané.
- D’après nos hypothèses, le rapport entre la résistance de contact et le courant nous est fourni par la formule :
- R.
- c
- a
- P Ri I1
- P4/* ’
- (<4)
- ou résolu, en ce qui concerne H,, de la façon suivante :
- a/a - cE4 / _ +c
- l—:î,87.c4/31ps/3+pp) p^-t-fiu1 V‘
- Ri représente la valeur initiale de la résistance immédiatement après l’application du courant. Nous pourrons encore utiliser d’équation (i5) si nous voulons connaître quelle sera la variation de R, pour des variations suffisamment rapides du courant I, suivant une valeur moyenne I0, et cela, quand bien même l’équation (i5) 11e nous donnerait pas la valeur constante de R, correspondant au courant constant I0.
- D’après (14) la réduction initiale de la résistance due au courant est proportionnelle à la puissance perdue par surface unitaire de contact.
- L’exactitude de (i5) a été vérifiée de la manière suivante : pour une pression donnée, nous avons d’abord mesuré la résistance R,0 -f- R2 au moyen d’un très faible courant; puis, après avoir appliqué un courant plus fort, nous avons mesuré la résistance R, + R2. La sphère ayant alors été tournée ou remplacée par une nouvelle, et la pression appliquée à nouveau, nous avons pris de nouvelles mesures. Les résultats de trois séries d’essais ainsi faits sur des sphères de
- “~2Q i ïOxiO 4rr>pa
- i mm. 5 sont exposés dans la figure 1.4. Les valeurs de R,° peuvent varier considérablement (voir 10); toutefois, les valeurs expérimentales ont toutes été réduites à une résistance initiale de 100 ohms, et les courbes que représente la figure j 4 résultent d’une interpolation géomé-
- trique faite parmi les résultats fournis par les expériences.
- Si nous voulons comparer les données expérimentales avec l’équation (14), il nous est nécessaire d’obtenir les valeurs de R,° seules, et, pour cela, de déduire R2 des valeurs expérimentales indiquées dans la figure i4- On peut calculer R2 d’api'ès les constantes connues du charbon. Le tableau V donne les valeurs fournies par ce
- Tableau Y.
- P R.. p
- 0,200 g. Ojl 00 )> 0,020 » 3i ohms 27 » 17 » 1,08 X 101 i,oi X 103 i,o5 X xo3
- calcul. Il donne encore les valeux-s assignées à £ dans les trois cas. Nous avons inséré ces valeurs de P dans la formule (i5), et nous .nous sommes servi de cette foi-mule pour calculer la résistance sous différents coul ants. Les résultats sont représentés par de petits cercles dans la figure 14 et nous ont montré que le ressort existant entre les valeui-s théoriques et les valeurs expérimentales était très bon. Nous avons obtenu des courbes identiques pour un transmetteur complet.
- i3° La sensibilité microphonique est proportionnelle au rapport qui existe entre une faible augmentation de pression et une diminution correspondante de résistance. D’après (7) nous indiquons la sensibilité par /•' et, si nous supposons qu’on peut négliger la résistance de propagation en comparaison de la résistance de contact, il résulte de (i5) que
- Ri_
- rfP
- _ 2 JV
- ~ 3 ' CPV:
- 2 G
- 3" ' P'/3 (P*/. + PD)S 2 R,a
- (16)
- Pour les faibles courants cette formule se réduira à
- 2
- R*/3
- ----= constante. R!/s.
- Crh
- ( 17 !
- Afin de comparer ce résultat avec les expériences décrites en (7), et qui ont été schématisées dans la figure 8, nous avons tiré trois courbes dans cette figure correspondant aux
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- exposants 3, 5/a et a, respectivement de la formule (17). Il n’est pas douteux que c’est l’exposant 5/a qui donne la représentation la meilleure et la plus parfaite des données expérimentales.
- 14° Dans les limites de l’expérience, nos recherches ont appuyé la théorie avancée, c’est-à-dire qu’elles ont prouvé la constante de a et de fl dans ces limites; mais elles n’ont pas fourni d’indications sur la nature de ces constantes. A mon avis, la première chose à faire si l’on veut élucider la question très intéressante, mais aussi très compliquée de l’action microphonique, c’est d’étudier minutieusement la nature physique et la manière dont se comportent c et p.
- {Eleelrician du 28 janvier 1916, d'après le journal danois Elektroteknikeren.)
- Amplificateur magnétique pour la radiotéléphonie. — E. F. W. Alexanderson et S. P. Nixdorff.
- Les auteurs ont étudié un appareil destiné à faire agir sur l’antenne le circuit microphonique et à amplifier l’effet de celui-ci
- Sur un noyau de fer sont bobinés à la fois un enroulement A parcouru par les courants à basse fréquence du circuit microphonique et un enroulement Bt Ba dans lequel passe le courant à haute fréquence de l’antenne.
- En changeant le nombre d’ampères-tours magnétisants et l’aimantation du noyau l’enroulement A provoque des variations de perméabilité d’où résultent des modifications simultanées de l’impédance de l’enroulement B( B2. Afin d’éviter une induction mutuelle entre les deux circuits, les spires de A embrassent à la fois les deux noyaux qui portent les bobines de Bi et Bs.
- Les auteurs excitent l’antenne directement par un alternateur à haute fréquence et après avoir étudié les différents montages possibles ont adopté le suivant : les deux bobines Bt Bâ sont montées en parallèle et mises en dérivation aux bornes de l’alternateur, de sorte que leurs variations d’impédance modifient la tension aux bornes de cet alternateur.
- Afin d’éviter la production de Gourants à basse fréquence dans le circuit formé par Bj et B2
- chaque bobine est mise en série avec un condensateur C, et C? de faible capacité, un troisième condensateur C3 par un réglage convenable de sa capacité permet de réaliser la proportionnalité entre les variations du courant microphonique et les variations correspondantes de la tension aux bornes de l’alternateur, il augmente aussi l’amplification. Enfin, un quatrième condensateur C* sert aussi à augmenter cette amplification.
- Des essais à l’oscillographe ont permis aux auteurs de vérifier le fonctionnement de leur appareil. Ils l’ont étudié pour une puissance de 7a kilowatts en vue de la réalisation, déjà démontrée possible, de la téléphonie transatlantique.
- L’appareil peut aussi servir sur les lignes télégraphiques à la transmission rapide et automatique des signaux; il permettrait, au dire des auteurs, des vitesses de transmission de 5oo à 1 5oo mots par minute. G.
- {General Electric Review, mars 1916.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 23
- DIVERS
- L'organisation des recherches scientifiques.
- Le 9 février dernier, M. le 'professeur Fleming a donné sur ce sujet une conférence à la Royal Society of Arts de Londres. Comme cette question intéresse toutes les nations en guerre, nous croyons utile de présenter à nos leeteurs les parties les plus importantes de cette intéressante conférence.
- M. Fleming commence par constater que les moyens fournis par l’empire britannique pour les recherches scientifiques, quoique légèrement augmentés depuis /to ans, sont bien loin d’être suffisants. Il espère que la présente guerre aura pour résultat indirect de convaincre les politiciens de l’énorme importance des recherches scientifiques et des inventions, même dans les formes les plus abstruses. Il ne faut pas juger de l’utilité d’une recherche scientifique d’après les résultats financiers immédiats qu’elle peut fournir, car ceux-ci dépendent d’une foule d’autres facteurs, comme la législation des brevets, la politique fiscale, etc.
- M. Fleming divise son exposé en trois parties : i* méthode ; a0 moyens ; 3° personnel.
- /. — Méthode de la recherche scientifique. — La presque totalité des recherches du passé a étél’œuvre du travail etde l’initiative individuels. Ces recherches ont été faites à l’aide de moyens insuffisants et pour une simple satisfaction intellectuelle. Mais aujourd’hui que les recherches sont devenues compliquées et coûteuses une coopération est nécessaire, pour laquelle les associations scientifiques seraient tout indiquées.
- Le « Board of Education » s’ést déjà mis sur cette voie et a publié un « Scheme for the Organisation and Development of Scientifîc and Industrial Research ». Il propose de créer deux commissions : l’une qui serait responsable vis-à-vis du gouvernement des fonds votés par le Parlement pour les recherches scientifiques et industrielles ; l’autre, composée des personnalités les plus en vue dans la science et dans l’industrie, qui devrait s’occuper de la partie technique et scientifique en créant des sous-commissions spéciales pour chaque branché de là science et de l’industrie.
- Le conférencier n’admet pas cette solution» mais propose que l’organisation des recherches scientifiques soit l’œuvre des savants eux-mêmes et non d’un ministère, indépendamment d’eux. L’essentiel est que cette organisation ne devienne pas bureaucratique et académique, mais resté en' contact étroit avec les sociétés scientifiques et techniques. Il est évidemment nécessaire que des hommes désignés par le gouvernement contrôlent la dépense des fonds, mais l’organisation scientifique devrait être l’œuvre des savants eux-mêmes et non d’une petite partie d’eux ou de fonctionnaires agissant en dehors d’eux.
- Examinant ensuite la condition du personnel employé dans les usines et aux difficultés qui surgissent, par exemple, au sujet des droits de brevets, le conférencier estime qu’il doit être possible d’imaginer un arrangement équitable pour la répartition des profits des inventions entre les inventeurs et les Compagnies qui les emploiënt. Il rejette l’idée d’une compensation pécuniaire donnée par l’État à l’inventeur, à cause de difficultés d’appréciation de l’utilité cl du futur des inventions.
- Qui, par exemple, aurait jamais imaginé que la découverte de l’induction électromagnétique faite par Faraday en l’automne de i83i eu dix jours de travail acharné aurait apporté à l’humanité la richesse extraordinaire qui est découlée de son application !’ -Cette découverte n’a pas et n’aurait pas pu être appréciée à sa juste valeur au moment où elle a été faite.
- Le conférencier estime que la seule méthode pratique consiste dans la création de bourses de recherche scientifique renouvelables, par exemple, tous les ans, combinée avec l’adoption de commissions spéciales pour chaque branche de l’activité scientifique et technique.
- II. — Moyen pour entreprendre les recherches scientifiques. — Le matériel et les appareils nécessaires pour entreprendre des recherches scientifiques étaient autrefois simples et économiques. Aujourd’hui, au contraire, les recherches scientifiques demandent des appareils compliqués’ et coûteux. ------ -..
- Au commèncement de la guerre l’Angleterre
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- s’est aperçue qu’elle dépendait en grande partie de l’Allemagne et de l’Autriche pour la fourniture d’une grande quantité d’appareils de recherche, pour les substances chimiques, etc. Le conférencier espère que les industriels voudront apporter remède à cette dépendance, en entreprenant en Angleterre la fabrication de ces produits.
- Le conférencier souhaite en outre la constitution d’un corps scientifique et industriel dont le but serait de fournir des informations complètes sur les procédés de fabrication, le coût de production et l’état au point de vue des brevets de tous les appareils et les dispositifs employés dans les recherches scientifiques.
- ///. — Le personnel pour les recherches scientifiques. — Quoique les plus grands résultats dans les recherches scientifiques et dans les inventions dépendent de cette qualité indéfinissable qui s’appelle génie, lequel nepeutpas être fait sur commande, toutefois il n’y a pas de doute qu’on peut faire beaucoup pour encourager et soutenir les 'inventions et les inventeurs.
- Le pays devrait être convaincu que les hommes ayant de grandes qualités de recherche et d’invention ne sont pas en nombre excessif et constituent une richesse nationale de grande valeur. On ne devrait pas permettre que cette
- puissance soit gâchée dans la lutte pour se procurer les moyens de vivre, mais on devrait lui donner les moyens de se développer complètement et à son maximum. Le méthodes actuelles d’éducation et, surtout, la méthode des examens écrits, le succès desquels dépepd principalement de la mémoire, font beaucoup pour détruire l’originalité.
- Le fait capital de la vie moderne est l’utilisa-tion-des forces et des ressources naturelles. Or, les hommes qui sont à la tête non seulement sont ignorants au point de vue scientifique, mais ne s’intéressent même pas à la science.
- La coopération entre la science et l’industrie est d’une importance capitale. Il ne faut pas, comme il arrive aujourd’hui, que les savants estiment indigne de s’occuper dè l’industrie et que les industriels considèrent comme inutile, ou presque, l’aide que la scienée peut donner à l’industrie. Les industries souffrent aujourd’hui de ce conflit.
- Le conférencier est partisan du système d’éducation appelé « système sandwich », qui consiste à faire passer à l’étudiant successivement une année à l’école et une année à l’usine. Ce système devrait être appliqué aussi bien aux ingénieurs qu’aux chimistes.
- E. B.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Expéditions en Russie.
- L’Office national du commerce extérieur fournira aux exportateurs français, qui lui en feront la demande, des renseignements susceptibles de les guider pour leurs expéditions en Russie, en transit par la Suède.
- Certificats d’origine des importations françaises en Russie.
- M. J. de Poulpiquet du Halgouët, attaché commercial de France en Russie, signalé à l’Office national du commerce extérieur l’importance des certificats d’origine des importations françaises en Russie
- ^ Ce document doit porter le visa du Consul russe de la circonscription où le certificat a été établi. Or ce visa, simple légalisation de la signature de la Chambre de commerce qui délivre la pièce, est absolument nécessaire pout^ éviter la réclamation de la douane russe de droits augmentés de cent pour cent malgré la production d’un certificat d’origine française.
- La reproduction des articles de la
- Les commerçants et industriels français ne paraissent pas attribuer à ce visa l’importance qu’il a réellement.
- En résumé, pour avoir plein effet à l’étranger le certificat doit porter le visa du pays auquel la marchandise est destiuée.
- Fournitures pour le Maroc.
- Le colonel de Lamothe, commandant la régien de Marrakech (Maroc), appelle l’attention des commerçants et industriels français par la voie de l’Office, sur les difficultés qu'éprouvent les commerçants de cette région pour s’approvisionner en marchandises françaises.
- Les circonstances actuelles étant particulièrement favorables pour substituer nos articles à ceux de fabrication austro-allemande, les maisons françaises ne doivent pas négliger de répondre aux demandes qui leur sont adressées.
- On ne saurait trop engager nos fabricants et exportateurs à se préoccuper de l’opportunité qui se présente à eux de remplacer sur le marché marocain leurs concurrents étrangers.
- Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Treate-lumième année
- SAMEDI 8 AVRIL 1916.
- Tome XXXIII (S* série). N» 15
- |t'
- SOMMAIRE
- PAUL BOÙ0AULT. — Quelques explications théoriques et pratiques sur l’occupation des , voies ferrées par des conducteurs d’énergie électrique........................
- j. REYVAL. -T- Equipement à unités multiples et à commande électropneumatiqùe Westinghouse installé sur les automotrices dés chemins de fer de l’Etat............. 28
- Publications techniques
- Stations centrales
- L’économie des foyers mécaniques, économiseurs et syrchauffeur.s. — A.-A. PotteIi et S.-L. Summering. ........................... 42
- Un purgeur d’eau condensée de construction simple.......................‘............. 44
- Transmission et distribution
- Une ligne sous-marinç de transport d’énergie
- entre la Suède et lé Danemark............... 45^
- Echos de la guerre
- Câbles en zinc pour fortes intensités.... 47
- La protection de l’industrie italienne... 47
- Les exportations américaines après la guerre . 47
- Exposition de catalogues allemands à Londres. 48
- Nécrologie
- Alphonse Frager,......................... 48
- QUELQUES EXPLICATIONS THÉORIQUES ET PRATIQUES SUR L’OCCUPATION DES VOIES FERRÉES PAR DES CONDUCTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
- « Il est plus facile de traverser dix routes qu un chemin de fer », disait un jour un électricien rompu à toutes les difficultés administratives — cependant si nombreuses — que rencontrent les distributeurs d’énergie électrique dans la pratique de leur profession. Cela est vrai et il faut en chercher la raison dans ce fait que si, pendant bien longtemps, on n’a pas eu d'indication technique sur les ouvrages exigés, on a eu ensuite des circulaires ou arrêtés un peu contradictoires, ce qui n’a pas simplifié le problème à résoudre. U article de notre collaborateur renseignera les intéressés sur Vautorité’compétente pour donner l’autorisa tion dans les différents cas qui peuvent se présenter.
- Le premier point à fixer est celui-ci. Quelle est l’autorité compétente pour donner la permission d’occuper une voie ferrée au moyen de conducteurs électriques? Nous répondons immédiatement: c’est le préfet; et on nous objectera que notre réponse est évidente, puisque la voie ferrée dépend de la grande voirie, et que le ^rand maître de cette voirie est précisément le préfet.
- Et, cependant, il peut y avoir des points spéciaux qui portent à réfléchir. Les voies ferrées ne sont pas d’un seul tenant, puisqu’elles sont, en pratique traversées par des Voies de différentes catégories. Prenons par exemple, un çhepnn vicinal, qui, évidemment, n’appârtient
- pas à la même voirie ; il peut s’incorporer en quelque sorte à la voie ferrée, quand il la franchit à un passage à niveau ; dans cette partie commune, perd-il son individualité ou bien, au contraire, la voie ferrée perd-elle la sienne, de telle sorte qu’il faille demander au maire la permission d’emprunter cette partie commune ?
- Ou bien le chemin vicinal passe dessous la voie ferrée qui, surélevée au moyen d’un pont, le franchit à une certaine hauteur, ou bien encore c’est le chemin vicinal qui est surélevé, par le même moyen, et qui est.aù-dessus; de la voie. Appliquera-t-on les principes d’après lesquels la propriété du dessus emporte celle du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2» Série).— N*
- dessous et, dans ce cas, quelle est la propriété qui 1’emporterait? on voit, par ces exemples, que la question n’est pas aussi simple, théoriquement, qu’on le supposait tout d’abord.
- Néanmoins, nous le répétons, l’autorité compétente ne cesse pas d’être le préfet, et voici les motifs juridiques qui conduisent à cette solution.
- Première hypothèse. Le chemin vicinal traverse la voie ferrée à niveau. — D’après les principes actuellement admis en jurisprudence et qui s’affirment de plus en plus, le domaine public de la commune n’est appelé ainsi que par une sorte de condescendance de l’Etat qui lui abandonne une partie du domaine public national; la jurisprudence des tribunaux civils telle qu’elle a été exposée par le tribunal de Melun dans un jugement rendu sur renvoi ordonné par la Cour de Cassation, (a3 juin 1899. D. 1900. 2. 128), explique le droit supérieur de l’Etat, en disant que : « si on reconnaît à la commune certains droits sur le domaine public communal, à l’occasion duquel certaines obligations lui sont imposées, celui-ci n’en est pas moins destiné à un usage général n’intéressant pas seulement la commune, usage qui permet d’affirmer les droits supérieurs de l’Etat, et de dire que le domaine public communal est une partie du domaine public national. » Il est donc tout naturel que l’Etat seul garde le pouvoir de police sur le tronçon où la partie du domaine qui est le sien ,, se confond avec le domaine qu’il a cédé à la commune.
- Aussi, dès i885, statuant à l’égard de canalisations qui contenaient du gaz d’éclairage, le ministère des Travaux publics avait dit « les terrains dépendant d’une voie publique, quelle qu’elle soit du moment qu’ils sont incorporés à un chemin de fer, par suite de l’établissement d’un passage à. niveau passent ipso facto dans le domaine public national (').
- Deuxième hypothèse. La voie ferrée passe au-dessus du chemin vicinal. — Dans ce cas, le pont qui soutient la voie ferrée fait partie de la grande voirie, ainsi que tous les ouvrages qui y seront accrochés, soit dessus, soit dessous, soit à côté, et pour ces ouvrages l’autorisation du préfet sera suffisante, mais la chaussée du chemin vicinal reste en dehors de la grande
- voirie même dans la partie traversée ; cela résulte d’une décision du ministère des Travaux publics du 3 avril 1861 ; en réalité, chaque voie conserve son individualité propre, sur tout son parcours ; la voie ferrée comprend tous les ouvrages de traversée, avec les emprises qui y seront faites, et les conducteurs qui y seront accrochés; la commune gardera le sol du chemin qui est au-dessous et, en conséquence, l’autorité municipale conservera la police des occupations qui y seront faites sans toucher l’ouvrage dépendant de la grande voirie, et percevra les redevances.
- Troisième hypothèse. La voie ferrée passe au-dessous du chemin vicinal qui, lui, la traverse en viaduc. — Le Conseil d’Etat a déclaré, par unarrêt du 29 mars i853, que, dans ce cas, lé pont construit pour faire passer le chemin public au-dessus des rails fait partie des dépendances du chemin de fer puisque c’est la Compagnie qui a la charge de l’entretien de la chaussée. Le texte est formel, il est intervenu dans les circonstances suivantes : la rue de .Stockolm, à Paris, ayant été coupée par l’établissement du chemin de fer de Paris à Saint-Germain, la Compagnie concessionnaire, afin de relier les deux tronçons de cétte rue, devait, aux termes de l’article 12 de son cahier des charges, construire sur ce point un pont de raccordement en maçonnerie ou en fer ; mais la Compagnie obtint l’autorisation d’y suppléer par un pont en bois, avec armatures en fer, Qui doit supporter l’entretien de ce pont? La Compagnie prétendait que cette dépense devait être supportée en entier par la ville, attendu que le pont dont il s’agit, loin d’être une dépendance du chemin de fer, avait été construit potir le service exclusif de la voirie municipale et se trouvait substitué à une rue dont l’entretien serait intégralement à la charge de la ville. Le Conseil d’Etat lui a donné tort d’un mot, en disant]: « Considérant qu’aux termes de l’article 27 du cahier des charges sur visé, le chemin de]fer et toutes ses dépendances doivent être constamment entretenues en bon état; que le pont de la rue Stockolm est une dépendance dudit chemin. »
- 4 *
- Ces principes étant connus, nous pouvons aisément voir quelle va être leur application. S’il s’agit d’occuper la voie ferrée parallèlement à l’axe de cette voie, le préfet est seul compétent
- (') Circulaire du 5 mars 1885.
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- pour donner l’autorisation ; sans doute le ministre doit être consulté, ainsi que le déclare l’article 8 du décret du 3 avril 1908 ; mais il n’intervient que pour recevoir et examiner le dossier, faire ses observations, et renvoyer le tout au préfet qui statue conformément à ses instructions.
- Observons à ce süjetquele ministre, à plusieurs-reprises, a recommandé de n’user qu’avec une très grande modération des emprises longitu-nales; dans sa circulaire du 5 septembre 1908, il dit qu’elles présentent de graves inconvénients, à raison du peu d’espaces disponible sur'les voies ; dans sa circulaire du 17 mars 1909, il reproche aux distributeurs de présenter des projets ne contenant que les détails relatifs à l’occupation, et recommande de fournir toujours des renseignements sur l’ensemble de la distribution dont fait partie cette canalisation.
- S’il s’dgit de traverser la voie ferrée, soit en pleine voie, soit à un passage à niveau, soit au-dessus ou à côté d’un ouvrage d’art dépendant de la voie, le préfet est compétent pour donner les autorisations.
- On remarquera qu’au début des distributions d’énergie, bien des électriciens avaient conçu l’idée d’emprunter ou de traverser les voies ferrées pour pénétrer dans des périmètres concidés avec privilège exclusif par des communes, et éviter de demander des permissions à des maires. Cela n’est plus possible maintenant, puisque le décret du 3 j avril 1908 a soumis à une sorte de publicité toutes les demandes d’occupation relatives à la grande voirie (article 5 du décret du 3 avril 1908), a obligé les communes à donner leur avis, et. dans le cas de disiribution d’éclairage, exige que le concessionnaire antérieurement installé soit consulté.
- S’il s’agit de placer un conducteur dans un chemin vicinal dessous le viaduc de la voie ferrée, sans toucher ce viaduc, c’est le maire qui doit donner l’autorisation. Cela ne mériterait aucune explication, puisque nous avons établi plus haut que le chemin vicinal a conservé son individualité propre, qu’il n’a pas changé de catégorie par le seul fait qu’il est surmonté par un pont, et qu’on ne peut pas appliquer à ce pont le bénéfice de l’article 552 qui englobe dans une même propriété le dessus et le dessous.
- Mais une certaine obscurité s’est produite du fait que ce principe était inscrit dans une instruc-
- tion ministérielle du ier février 1907 qui, dans la suite, a été abrogée ; quelques personnes ont pensé que le principe avait lui-même disparu, or il n’en est rien.
- L’intruction ministérielle précitée commence par cps mots : « Toute traversée d’un chemin de fer, tramways, voie navigable, donne lieu, sauf toutefois si cette canalisation doit traverser le chemin de fer sous Un passage inférieur, sans avoir aucun contact avec cet ouvrage et en passant à 5o centimètres au moins de distance de son tablier métallique si ledit ouvrage en comporte un, à une demande d’autorisation adressée au préfet du département ».
- Aussi, on ne pouvait rien dire de plus clair ; à la condition de n’avoir pas de contact avec l’ouvrage-sous lequel il passe, et d’en être éloigné de 5o centimètres au moins, le conducteur électrique ne devait pas être muni d’une autorisation préfectorale.
- Cette instruction ministérielle était à peine faite, qu’elle était vivement critiquée par les services d’où elle émanait. « C’est ainsi par exemple que la circulaire du 21 juillet 1908, commentant l’arrêté du 21 mars de la même année, déclare que l’instruction du 1" février 1907 était trop absolue, car même dans le cas indiqué il est utile, sinon nécessaire, que le service du contrôle des chemins de fer vérifie si les dispositions adoptées ne risquent pas d’offrir des inconvénients à la voie ferrée (').
- Dans l’avenir donc les services de contrôle devront être consultés pour toutes les traversées : c’est d’ailleurs ce qu’impose l’arrêté du 21 mars 1911, qui est aujourd’hui en vigueur.
- Mais on ne saurait trop perdre du vue que ces prescriptions ne sont ordonnées qu’au point de vue technique, qu’il n’y a pas main-mise de l’autorité préfectorale sur la partie des chemins appartenant à une autre catégorie : et cela est si vrait que s’il est matériellement impossible que le conducteur fasse courir un danger à la voie ferrée, le contrôle n’a pas même à intervenir.
- Paul Bougaült,
- Avocat à la Cour de Lyon. (*)
- (*) L'instruction ministérielle du lor février-1907 a même été abrogée expressément par une circulaire du 5 septembre 1908.
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- ÉQUIPEMENTS A UNITÉS MULTIPLES ET A COMMANDE ÉLECTROPNEUMATIQUE WESTINGHOUSE INSTALLÉS SUR LES AUTOMOTRICES DES
- CHEMINS DÉ FER DE L’ÉTAT
- Les équipements à unités multiples les plus répandus appartiennent à deux types principaux i le type purement électrique, où les contacteurs sont fermés par des électro-aimants, et le type électropneumatique où les contacteurs sont actionnés par des pistons à air comprimé.
- Ces deux systèmes ont reçu de très nombreuses applications, mais, jusqu'à ces dernières années, l’on n’avait pas réussi à composer des trains comprenant des automotrices de chacun de ces deux types.
- Les Chemins de fer de l’Etat ont été conduits, dans leur projet d'électrification, à étudier ce problème. Les nombreux essais effectués, ainsi que la pratique en exploitation depuis plus d’une année, ont démontré que ce problème pouvait être considéré comme parfaitement résolu.
- La description suivante s'applique à des équipements appartenant au type électropneumatique en service normal sur la ligne des Invalides à Versailles, entrant dons la composition de trains régu-liers, simultanément avec des équipements à commande purement électrique.
- L’électrification des chemins de fer métropolitains et des lignes de banlieue a mis au premier plan le problème de la réalisation de trains d’unités multiples à commande simultanée.
- Les divers.équipements de commande à unités multiples consistent en une série d’interrupteurs ou contacteurs commandés à distance, réalisant automatiquement, sous l’action de relais appropriés, les diverses connexions correspondant au démarrage, à l’accélération, de la marche des équipements.
- Deux dispositifs principaux ont été adoptés pour la manœuvre des contacteurs; la commande électrique et la commande électropneumatique.
- C’est ce dernier procédé qui a été adopté par la Société Anonyme Westinghouse qui, par des perfectionnements incessants et guidés par les résultats obtenus sur les diverses installations effectuées par elle, en a fait l’un des systèmes les plus parfaits et les plus robustes connus actuellement.
- *
- * *
- Le prototype des équipements multiples électro-pneumatiques «Westinghouse » est le controller-toureile encore en service sur les voitures du Chemin de fer Métropolitain de Paris de la ligne « Porte de Clignancourt-Porte d’Orléans ».
- Nous ne donnerons pas ici la description complète de ce système qui a été l’objet, à l’époque
- de sa mise en service, de nombreux articles. (.')
- En principe, le controller-tourelle consiste en une série de treize contacteurs électropneumatiques disposés en couronne autour d’un.réservoir dans lequel arrive l’air comprimé prélevé sur la conduite générale. Cet air est admis dans les divers cylindres de commande des contacteurs par huit électrovalves fonctionnant au moyen de courant à basse tension fourni par une batterie d’accumulatèurs, commandé par le manipulateur et le relais d’accélération.
- Le soufflage magnétique est assuré par une bobine centrale, lé flux se fermant au môyen de pièces polaires rayonnant de la bobine et d’autres pièces fixées au bâti de la couronne.
- Le manipulateur particulièrement simple commande le controller-tourelle par l’intermédiaire d’un relais d’accélération de sorte que le démarrage est automatique et réglé par l’intensité absorbée par les moteurs. Les équipements comportent, en outre, les appareils de sécurité habituels.
- Ce type de controller qui, à l’époque de son application aux équipements du Chemin de fer Métropolitain de Paris, représentait un réel progrès dans les équipements à unités multiples, a depuis lors été supplanté par un nouveau type de controller dit « à contacteur unité ». C’est ce
- () Voir Ÿ Éclairage Électrique du 20 mai 1965.
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- 8 Avril 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- type d’équipement qui a été mis en service sur les Chemins de fer.de l’Etat, par la Société Anonyme Westinghouse, depuis plus d’un an. Les excefc lents résultats obtenus avec ces équipements en ont démontré hwvaleur pratique, et l’on peut en entreprendre la description comme .celle d’appareils dont des essais rigoureux et suivis ont mis les qualités hors de doute.
- rage dans l’ordre voulu pour l’accélération et la marche. Ils sont composés essentiellement d’un cylindre à air comprimé dont le piston, à simple effet, actionne une mâchoire d’interrupteurs normalement ouverte; l’air est envoyé sous le piston ou évacué par un jeu. de valves à commande électrique; des enclanchements électriques mis, en action par le jeu des pistons,
- Description des appareils.
- Le système d’unités multiples à commande électropneumatique Westinghouse comporte un ensemble d’interrupteurs et de commutateurs manœuvrés par l’air comprimé, et disposés sous chacune des voitures motrices du train, l’air comprimé étant prélevé sur les réservoirs principaux du'frein, et distribué aux appareils par des soupapes et relais actionnés par des courants à bas voltage et de faible intensité.
- Les interrupteurs ou contacteurs groupent les moteurs de traction et les résistances de démar-
- assurent le fonctionnement automatique et préviennent les fausses manœuvres.
- Les commutateurs ont pour but de modifier les connexions des circuits inducteurs et induits des moteurs de traction. On peut les diviser en deux classes :
- i° Inverseurs. — Ces appareils permettent d’inverser le sens du courant dans les induits ou les inducteurs des moteurs et, par suite, d’obtenir la marche avant ou arrière. Ils- sont donc indispensables sur tout équipement à unités multiples.
- a0 Shunteurs. — Ces appareils, comme leur
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- nom l’indique, ont pour but de brancher une. résistance auxiliaire aux bornes des inducteurs
- Fig. ». — Appareils sous la voilure (ouverts).
- des moteurs et de permettre ainsi d’obtenir une I augmentation de vitesse par réduction du champ | inducteur. On peut disposer également ces appareils comme commutateurs permettant le réglage du champ inducteur par variation du nombre des spires inductrices.
- Ils sont composés essentiellement de deux cylindres à air comprimé dont les pistons, à simple effet,agissent en opposition l’un sur l’autre, et font prendre à un tambour deux positions déterminées. L’air est admis ou évacué par des électrovalves analogues à celles des contactcurs. Dans les commutateurs de champ et shunteurs, l’un des pistons est remplacé par un ressort, attendu que dans ces appareils l’une des deux positions du tambour est une position exceptionnelle de marche.
- Les relais assurent la distribution des courants à basse tension dans les appareils ; ils sont actionnés par les courants à haute tension envoyés par le manipulateur de conduite dans la ligne de train (relais transformateurs), ou par le courant de puissance (relais d’accélération).
- ' Contacteurs.
- La disposition en couronne des contacteurs, adoptée dans le controller-tourellé présentait de nombreux inconvénients pouvant se résumer ainsi :
- Poids indivisible et par suite obligation de monter l’appareil sur une forte charpente ; encombrement relativement grand, étant donnée la nécessité de pouvoir circuler autour du con-troller pour le nettoyage et l’entretien.
- Dans les nouveaux équipements électropneumatiques les contacteurs ont été juxtaposés les uns à côté des autres et montés dans des châssis rectangulaires constituant ainsi des « groupes de contacteurs ». Ces châssis, placés' généralement sous la voiture, sont.fer-més par deux couvercles en tôle destinés à protéger les appareils contre l’eau et la poussière, tout en permettant la visite ‘facile et le' remplacement des pièces suivant les besoins du service. Chacun de ces contactcurs (fîg. 5), montéjsurle
- Fig. 3. — Appareils sous la voiture (fermés).
- châssis servant de base commune, comprend deux parties essentielles :
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- S Avril Mé.
- i° L’interrupteur;
- a>° Le cylindre pneumatique et son électrovalve (fig. 7). -
- L’interrupteur est constitué par une mâchoire fixe et une mâchoire mobile ; chacune de ces mâchoires est pourvue d’une lèvre de contact prolongée par une corne facilitant l’allongement de l’arc sous l’influence du champ magnétique produit par la bobine de soufflage.
- La mâchoire fixeœst montée sur la carcasse du « groupe de contacteurs », et soigneusement isolée de la masse.
- La mâchoire mobile est articulée sur une base fixée sur la carcasse d’une façon analogue à la
- mandée par une électro-valve (fig. 7.) Celte dernière se compose d’une bobine parcourue par le courant de contrôle et logée dans une carcasse en fonte. Le circuit magnétique est fermé par un noyau central et une armature mobile ayant une course d’un millimètre environ. Cette armature, suivant que la bobine est excitée ou non, ouvre ou ferme les soupapes d’admission et d’évacuation de l’air.
- Lorsque le courant de commande qui est de l’ordre de o A a5 sous 100 volts est lancé dans la bobine, son armature en se déplaçant ferme la soupape d’évacuation et ouvre celle d’admis-sion. L’air refoule le piston et, par suite, le con- *
- Interrupteur de ligne. Groupe de contacteurs. Inverseur et shunteur.
- Fig. 4. — Disposition des appareils sous la voiture.
- mâchoire fixe. Elle possède une double articulation, ét, par l’action combinée du piston pneumatique, des articulations et d’un ressçrt, la lèvre de contact de cette mâchoire mobile glisse sur la mâchoire fixe, tout en s’appliquant sur cette dernière avec une pression atteignant 45 kilogrammes. Afin d’éviter le passage du courant par les articulations, une connexion souple relie la mâchoire mobile à sa base assurant ainsi une conductibilité électrique parfaite.
- L’interrupteur est manœuvré par un piston pneumatique, un joint isolant est intercalé sur la tige de commande. En temps normal, le con-tacteur est maintenu ouvert- par un puissant ressort à boudin disposé dans le cylindre.
- L’admission de l’air dans le cylindre est com-
- tacteur se ferme. Lorsque le courant cesse de circuler dans la bobine, c’est le contraire qui a lieu et le contacteur s’ouvre.
- Les efforts, mis en jeu, soit pour l’ouverture soit pour la fermeture du contacteur sont particulièrement puissants. Il en résulte un bon fonctionnement et une longue conservation des pièces de contact.
- Commutateurs.
- Ces appareils sont représentés par la figure 8.
- Les circuits de puissance aboutissent à des doigts de contact qui frottent sur des segments en cuivre disposés sur un tambour en bois à axe horizontal. Ce tambour peut occuper deux posi-
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- LA LUMt^RÈ ÉLECTRIQUE T. XXXÎII (2e Série). — M# 15.
- tions différentes, à 45° l’une de l’autre, et'dans chacune d’elles ces segments établissent des connexions convenables entre les doigts de contact, c’est-à-dirè dans les circuits des moteurs de traction : renversement du champ dans le cas
- Fig. 5. •— Contacleur électropneumatique.
- de l'inverseur, shuntage du champ par une résistance dans le cas du shunteur.
- Le tambour est actionné et amené dans l’une ou l’autre de ses positions extrêmes par un piston dont la tige pousse une manivelle calée sur l’axe.
- Les deux pistons de manœuvre sont montés en opposition, et l'air est admis dans chacun d’eux, ou évacué par une électrovalvë identique à celle employée pour la commande des contac-teurs. Le courant est envoyé directement à 6oo volts pour l’excitation de ces soupapes, mais il traverse au préalable une résistance en série
- Fig. 6. — Bobine de soufflage.
- avec chacune d’elles, qui réduit la tension aux bornes et l’intensité aux valeurs habituelles de ioo volts et o A a5. Ce courant ne circule dans les électrovalves que pendant le temps nécessaire à la mise en position de l’appareil. Des
- doigts de contact forment en effet un enclanche-ment électrique qui interrompt le courant dès que le tambour a pris la position voulue ; si par suite des trépidations le tambour avait tendance à tourner de lui-même, ces enclanchements rétabliraient le courant de commande de l’élec-trovalve, ce qui renverrait momentanément de l’air comprinlé dans le cylindre correspondant.
- Le shunteur, de construction analogue à l’inverseur, a une position normale et une pôsi-tion exceptionnelle. L’un des cylindres contient, non un piston, mais un ressort maintenant' l’appareil exposition normale, la mise en position exceptionnelle étant commandée par le cylindre à air. Un enclanchcment électrique a, en outre, pour mission d’empêcher que l’appareil ne soit actionné avant que l’avant-dernière position parallèle ne soit réalisée par les contactéurs.
- Fig. 7. — Le piston el l’cleclrovulve.
- Les appareils commutateurs ne sont pas munis de soufflage magnétique, car ils ne manœuvrent que lorsque les circuits principaux rie sont pas parcourus par du courant.
- Description des canalisations de puissance.
- Les canalisations de puissance sont représentées sur la figure 10. Les gros traits représentent, en principe, les liaisons entre les différents appareils.
- Les contactéurs employés sont au nombre de i3; leurs fonctions sont les suivantes :
- Le contacteur LS, admet le courant des frotteurs dans l’équipement.
- Le contacteur LS2 court-circuite au premier cran du démarrage une résistance L, en même temps que, par la disposition même des connexions, il diminue de moitié l’intensité du cou-
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- rant à couper par le contacteur LSi dans la marche en parallèle.
- Le contacteur Mi admet lç courant dans le moteur i.
- .Le contacteur M2 admet le courant dans le moteur a pour la marche en parallèle.
- Fig. 8. — Inverseur électropneumatique.
- Le contacteur JR groupe en série les deux moteurs avec leurs résistances.
- Le contacteur G met le premier moteur en relation directe avec la terre pendant la marche parallèle.
- Le contacteur J court-cifcuite les résistances de démarrage pendant la période de transition dé marché série à marche parallèle et ferme le pont qui permet le passage d’une formation à l’autre sans coupure de l’alimentation des moteurs.
- Enfin, les contacteurs R et RR court-cir-cuitent progressivement les résistances pendant les périodes" de démarrage série et parallèle.
- Le shunteur place une résistance en dérivation aux bornes des inducteurs de chaque moteur, pour accroître leur vitesse par ré- ;«u duction du champ inducteur. v
- On remarquera sur ce schéma deux in- . j terrupteurs bipolaires à deux directions, '
- dpnt les connexions avec le circuit principal ^ sont telles que, dans leur position normale l' (comme figurée), le courant traverse le moteur correspondant, tandis que, dans leur position renversée, il est dévié par un court-circuit et les moteurs se trouvent isolés. Chacun de ces interrupteurs permet de mettre un moteur avarié hors circuit.
- Ces deux interrupteürs bipolaires, du type à couteaux, sontmontés dans une boîte protectrice à l’extrémité du groupe des ii contacteurs.
- Quand on rabat l’un d’eux on rabat en même
- temps un interrupteur- unipolaire qui coupe le circuit de commande de la formation du grou-periienl parallèle, et modifie le réglage du relais d’accélération. 11 en résulte que, si la voiture a un moteur mis ainsi hors circuit, elle continue à fonctionner dans le train avec l’autre moteur seul, le démarrage de celui-ci restant placé sous l’asservissement du relais d’accélération qui le protège contre les excès de courant.
- A part ce dispositif, l’ensemble des contacteurs Westinghouse opère comme‘l’ensemble des contacteurs Sprague-Thomson, c’est-à-dire que dans le démarrage en série comme en parallèle, la transition et le, shuntage se produisent pour les diverses voitures d’un train simultanément, et avec la même accélération.
- L’équipement Westinghouse comporte, en démarrage série, un plus grand nombre de crans; cela n’a pas d’inconvénients dans le cas de traction en unités multiples.
- Courant de commande à distance.
- Nous avons vu précédemment que les électrovalves étaient actionnées par du courant à basse tension.Dans les premiers équipements tourelle,
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- I Fig. 9. — Itcsislance à grilles'.
- ce courant était fourni par deux batteries d’accumulateurs de faible capacité. Dans les nouveaux équipements, et en particulier sur ceux montés sur les automotrices des chemins de fërdeTEtat, les électrovalves sont alimentées par des dérivations prises sur une résistance dite résistance
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- de commande à distance, branchée en potentiomètre entre la ligne à 6oo volts et la terre.
- Relais transformateurs. — Les chemins de fer de l’État possédant les équipements à unités multiple à Sprague - Thomson, iL était nécessaire que les équipements électro-pneumatiques Westinghouse puissent fonctionner avec eux en unités multiples.
- On sait que dans le système Sprague-Thomson les courants de commande sont distribués aux divers appareils par une ligne de train à y conducteurs, sous la tension de 6oo volts. •"
- Ces relais sont du type cuirassé et ne nécessitent aucun réglage spécial.
- Relais de tension. — Un relais de même construction que les précédents est traversé par le courant à 6oo volts tant que les frotteurs de prise de courant sur le troisième rail sont sous tension. Le plateau soulevé par le noyau complète un circuit de commande. Westinghouse; si le courant vient à manquer, ce plateau en retombant coupe les circuits de commande et provoque l’ouverture de tous les contacteurs. Dès que le courant est rétabli sur le troisième rail, les contacteurs se referment automatiquement dans l’ordre voulu.
- Relais d’accélération. — Les relais jumelés d’accélération ont pour but, comme dans tous les équipements à unités multiples automatiques, de ne permettre la fermeture d’un contacteur de démarrage qu’autant que le courant absorbé par les moteurs a diminué jusqu’à une valeuï’ fixée à l’avance. Les deux relais sont montés en série. Leur excitation est produite pour chacun par une bobine à gros fil (courant de puissance) et une bobine à fil fin (compoundage) parcourue par un courant dérivé aux bornes des moteurs de traction, et agissant dans le même sens. 11 en résulte que ce relais fonctionne pour des valeurs décroissantes de l’intensité absorbée par les moteurs qui sont fonction de leur force contre-électromotrice.
- Leur réglage se fait sur place par addition ou enlèvement de grenaille de plomb dans leur noyau mobile.
- Fig. io. — Schéma des circuits de puissance.
- Les électrovalves du système Westinghouse fonctionnant sous courant à basse tension, il y avait lieu d’intercaler un appareil auxiliaire entre la ligne de train Sprague-Thomson et le circuit de commande électropneumatique. Cet appareil a reçu le nom de relais transformateur.
- Chaque équipement comporte 3 relais transformateurs intercalés sur chacun des fils de la ligne de train suivants :
- Fil i, marche série;
- Fil a, marche parallèle;
- Fil 3, shuntage.
- Principes du fonctionnement.
- Les fils de ligne de train Sprague-Thomson ont chacun une affectation spéciale pouvant être résumée comme suit :
- Fil o, marche avant;
- Fil i, marche série;
- Fil a, maintien des combinaisons réalisées par i et 3 ;
- Fil 3, marche parallèle;
- Fil 4, shuntage des inducteurs;
- Fil 5, compresseurs;
- Fil 6, en réserve;
- Fil 7, en réserve;
- Fil 8, marche arrière.
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- •. Les ^dispositifs adoptés dans le système Westinghouse ont pour objet de lui permettre de fonctionner indistinctement sous l’impulsion des mêmës courants de commande, et par suite d’être conduit en , multiple avec des équipements Sprague-Thomsort, type M.
- 5° A sa position shunt. Fils o, (ou 8 en marche arrière)^ a, 3, 1, 4.
- Nous allons examiner sommairement de quelle façon les circuits se forment à chaque position du manipulateur.
- Fig*. 11. — Résistance Je commande à distance.
- t
- A cet effet, les fils o et 8 qui, dans le système Sprague-Thomson. actionnent respectivement les bobines d’inverseur pour marche avant et marche arrière, traversent, dans le système Westinghouse ALMF, chacun une résistance et, devenus F et R, alimentent les électrovalves d’inverseur pour marche avant et arrière, ils aboutissent ensuite à la terre.
- Le fil 2, au lieu d’alimenter les contacteurs, alimente une résistance de commande à distance et aboutit à la terre. C’est sur cette résistance que sont dérivés des circuits à 100 volts, alimentant les électrovalves des contacteurs.
- Les fils 1, 3 et 4, au lieu d’alimenter des contacteurs, alimentent chacun un* relais transformateur qui a pour fonction de fermer un circuit ou un ensemble de circuits d’électrovalves.
- Le manipulateur Sprague-Thomson envoie des courants de commande à 600 volts dans la ligne de train, dans les conditions suivantes :
- * A marche série,
- Position i du manipulateur'
- " Premier cran dit de manœuvre.
- Fermeture des contacteurs LS 1, et JH.
- — Le courant envoyé par le fil o (appelé fil n° 4 après avoir traversé la boîte de jonction) traverse la résistance F, l’enclanche-ment du tambour de l’inverseur. Si l’inverseur n’est pas en position avant, le courant traverse Fj, l’clectrovalve AV, et, par 90 et un enclanchement du contacteur M|, gagne la terre. L’inverseur se met alors en position avant et, immédiatement, l’enclan-chement que porté le tambour envoie le courant dans une autre direction. Une opération analogue a lieu dans le cas de marche arrière, avec le fil 8, qui devient 5,.RI et AR. On remarquera que le circuit ne s’établit et par suite l’inverseur ne manœuvre qu’à condition que le contacteur Mi, qui est l’un des premiers à se fermer, lors du
- i° A sa position 1 (manœuvre): fils o (ou 8 en ' marche arrière), 2.
- 20 A sa position 2 (démarrage et marche série) :
- fils o (ou 8 en marche arrière), 2, 1.
- 3° A sa position 3 (transition et démarrage parallèle : fils o (ou 8 en marche arrière), 2, 3.
- 4° A sa position 4 (démarrage et marche parallèle): fils o (ou 8 en marche arrière), 2, 3, 1.
- • Fig. 12. — HoHe de jonction des circuits de commande.
- démarrage, soit resté ouvert. Le courant dévié, comme il est dit plus haut, traverse par 10, 12 et i3 les électrovalves de LSi et M,, puis le relais de tension (à condition qu’il y ait du courant sur le troisième rail), et gagne la terre. Dès que le courant de puissance vient à manquer dans la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N® 15.
- voiture, ce relais de tension retombe et fait par conséquent ouvrir les deux principaux contaç-teurs, lesquels feront tomber les autres, comme on le verra plus loin, en examinant leurs enclan-chements respectifs. Aussitôt que le courant est rétabli, et que le relais de tension se ferme, les mêmes contacteurs se referment en suivant la progression normale du démarrage, comme leurs enclanchements les y obligent.
- Le courant envoyé par le fil 2 traverse la résistance de contrôle et gagne la terre; un circuit dérivé s’est établi dès que le contacte ur LS, s’est fermé, circuit passant par 60, 61,62, 63, 71 et 70 et excitant l’électrovalve JR.
- qui forme un nouveau circuit prenant son courant en 7 sur la résistance de contrôle, au potentiel de 100 volts, passant par 71, 21, 22, 23, 24, 14, puis l’électrovalve de LSa et la terre. Ce circuit traverse les relais d’accélération pour la première fois ; la fermeture de LSa, qui court-circuite la résistance de ligne, n’a donc lieu qu’autant que le courant dans les moteurs est inférieur à la limite fixée. Dès que LSa se ferme, ses enclan-chements coupent le circuit précédent pour le remplacer par le direct 70, 71, 14, terre et préparent le circuit pour'le troisième cran.
- Troisième cran.
- Fig. i3. — Position i (cran i manoeuvre).
- En somme les contacteurs LS, M, et JR sont fermés, et la voiture démarre ayant toutes les résistances en circuit avec ses deux moteurs en série.
- Fermeture du contacteur /?,. — Les contacteurs ci-dessus restent fermés.
- Un nouveau genre de circuit s’établit entre la dérivation 6 de la résistance de contrôle, au potentiel de aoo volts, et la dérivation 7 au potentiel de 100 volts. Ce circuit se ferme par 60,61, 62, l’électrovalve R,, 26,72, 25,24,23,22, 21, 71,70. Comme il traverse les relais d’acçélération, il ne se fermera que lorsque le courant de puissance dans les moteurs sera inférieur à la limite fixée. Dès que le contacteur R, s’est fermé, ses enclanchements établissent pour lui le circuit de maintien direct 60,61,62, électrovalve, 27, 71, 70, qui est indépendant des relais d’accélération, et préparent le circuit suivant, pour la fermeture de
- RR,.
- Quatrième cran.
- Fermeture du contacteur RRt. — Aussitôt que les relais d’accélération soulevés par l'afflux du courant à l’arrivée au cran 3 sont retombés, un, circuit parallèle au précédent et tout à fait semblable s’établit pour exciter l’électrovalve RR,, par 62, 29, 28, 26, 72, etc., puis directement par 62, a9> 7C etc-
- Position 2 du manipulateur.
- Deuxième cran (démarrage en série).
- Fermeture du contacteur LS*. — Le courant étant toujours envoyé dans les fils o (ou 8) et 2 de la ligne de train, les mêmes circuits que ci-dessus restent établis.
- De plus, le courant envoyé dans le fil lève le relais transformateur, dit relais progresseur, ce
- Cinquième cran.
- Fermeture du contacteur /?,. — Le circuit de l’électrovalve R, s’établit de même.
- Sixième cran.
- Fermeture du contacteur RR3. — Le circuit de l’électrovalve RR* s’établit de même.
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- ÎSMISt^ LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- - •* + Septième .cran.
- Fermeture du contacteur R3. — Le circuit de l’éleclrovàlve R, s’établit de même.
- Le» courant traverse encore le fil i, mais le. circuit qu’il commande ne sert plus.
- TRANSITION POUR MARCHE EN PARALLELE
- Huitième cran (marche normale en série).
- Passage du manipulateur en position 3.
- Fermeture du contacteur RR3. — Le circuit de l’électrovalve RR3 s’établit de même.
- A ce moment, toutes les résistances de démarrage sont court-circuitées par'-'des contacteurs
- Première partie. — Dans cette opération, le contacteur II se fermera et fera momentanément double emploi avec les contacteurs de résistances.
- H Mai s trartjormatfar
- r.0..D.. ffMa/s dacctUfaâa >*
- Fig. 14. — Position a (crans a, 3, 4, 5, 6, 7, 8).
- fermés et l’on est au groupement de marche série.
- En résumé, à ce moment :
- LSi et Mi sont fermés par le courant envoyé dans le fil o (ou 8).
- JR est fermé par une dérivation entre les points 6 et 7 delà résistance de commande à distance.
- LS2 est fermé par une dérivation entre 7 et terre de la résistance de commande à distance.
- R1} RRi, R2, RR2, Rs et RR, sont fermés par une dérivation entre 6 et 7 de la résistance de contrôle.
- Pour cela le manipulateur, envoyant du courant dans le fil 3 de la ligne de train, excite le relais transformateur n° 3 dit relais. parallèle. Un circuit se forme par son plateau et comprend 70, 71, Pa, P3, 38 (si RR3 est bien fermé) 89, l’électrovalve J et la terre.
- Deuxième partie. — La fermeture de J coupe le circuit d’alimentation de JR, et de R,, RR,, R2, RRs, R, et RR, presque à son origine,” entre 61 et 62. Tous ces contacteurs s’ouvrent, mais un enclanchement de J a établi immédiatement la’limentation de l’électrovalve J entre P3 et 38,
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- d ‘isolement de mo/ém
- H , AR
- 690
- BJÎ3"Suède M|
- 'C^nfa/r tmiltrpff A.ltt.t 7/xrnstfii
- interrvptri/r. dbde/ne/it
- Enc M i ( ferme)
- ffdais dhccetei'uùôn
- liages de : tjiiverseui
- |-o £» JR
- i (Ouvert t
- Transition
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- 8 Avril 1916. . LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 39
- Troisième partie. — Dès que J s’est fermé, son enclanchemerit a aussi préparé un circuit 70, 7i, P2, P8, 22, 23, 24, 25, 72, 73 et les électrovalves M2 et G et la terre.Toutefois ce circuit ne se fermera que si les relais d’accélération le permettent. Les contacteurs Mj et G en se fermant
- réalisent le groupement en pont, et l’enclanche-ment de M2 dès que ce dernier est fermé assure l’alimentation des deux électrovalves M, et G directement par 71, 72, 73, etc., sans passer par les relais d’accélération. On remarquera que ces opérations ne sont possibles que si JR est bien ouvert.
- B. Marche parallèle.
- Neuvième cran.
- Ouverture du contacteur J. — La fermeture du contacteur G a eu pour effet de couper entre 38 et 3g l’alimentation de l’électrovalve J dont le contacteur retombe.
- À la fin de la période de transition, les contacteurs fermés sont donc :
- LS, et M4, LS2, G et M2
- Le démarrage en parallèle continue par l’envoi de courant par le manipulateur de nouveau dans le fil l de la ligne de train, lorsque le manipulateur est mis dans sa position 4.
- Dixième cran.
- Fermeture des contacteurs Rl et RRt. — Le relais progresseur se fermant à nouveau, un cir-
- cuit s’établit par les relais d’accélération pour alimenter les électrovalves des contacteurs de résistance ainsi que cela s’est produit en démarrage série. Ce circuit part de 6 de la résistance de contrôle et aboutit à 7 en passant par 60, 61, 62, les électrovalves, les fils (figurés en poin-tillésj, aboutissant à travers les enclanchements à 2G, puis 25, 24,. les relais accélérateurs, 23, 22, 21, le relais progresseur 71, ët7o.
- Le contacteur R, se ferme, puis tout de suite après RR, parce que les relais sont placés sur le circuit du moteur u. Quand ces contacteurs sont fermés leurs électrovalves s’alimentent directement par 62, 71 ;
- Onzième cran et douzième cran.
- Fermeture des contacteurs R2, RRt et /f3, RR3. —- Ils se réalisent comme le dixième dès que les relais accélérateurs en retombant ont permis la fermeture de Ra et RR., puis de R, et RR3.
- Au douzième cran les résistances de démarrage sont court-circuitées et les moteurs sont en marche parallèle sous 600 volts.
- Marche en shuntage. — La marche en shuntage est provoquée par l’envoi du courant dans le fil 4. Ce courant excite le relais slninteury qui
- Fig. 17. — Interrupteur de ligne (ouvert).
- en se fermant clôt un circuit partant du relais parallèle, c’est-à-dire de 71, P2, P3, 38 (après que RR8 s’est fermé), 38', l’électrovalve de S, et la terre. Le shunteur se met en position ^pourvu que les moteurs soient bien en position de marche parallèle,
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- Interrupteur 2/setet/w/t
- ÏÏela<\
- de tensfon 13
- Contrat* muthplt A L H F
- ( Dtiïiarrc^fe - J?'-'r(y-af>
- Fig. 18, — Démarrage parallèle (cran 9)
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- H AR V AR
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- Fig. 19. — Démarrage parallèle (crans *o, xi, 12, i3),
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- 8 Avril lôié. LA LÜMIÊRÈ ÉLÈCl'iliQtlË
- *Moteurs de traction. — Les moteurs de traction, au nombre dç deux par voiture, sont du type Westinghouse n° i 175. La puissance nominale de chacun d’eux est a35 chevaux à, la tension de 600 volts et la vitesse de 54o tours par minute, correspondant à un effet aux jaiites de 1640 kilos, à la vitese de 33 km. 4 à l’heure. Leur capacité continue est de 145 ampères sous 366 volts.
- .. La carcasse de ces moteurs est du type « box » en une seule pièce, l’enlèvement de l’induit se faisant par démontage des joues paliers dont les dimensions ont été prévues pour rendre cette opération aussi facile que possible. Les enroulements des inducteurs, et de l’induit sont effectués en cuivre plat de haute conductibilité. L’isolement des enroulements a été l’objet de soins tout particuliers. D’une façon générale, ces moteurs éont munis, au point de vue des dispositions mécaniques et électriques, des derniers perfectionnements apportés dans la construction des moteurs de traction.
- La suspension de ces moteurs est effectuée « par le nez »; la transmission du mouvement se fait par pignons et engrenages avec un rapport de aa/54.
- Depuis leur mise en service, ces équipements ont fait l’objet, de la part des chemins de fer de l’État, d’essais rigoureux dont les résultats ont été les plus satisfaisants. La marche en'multiple avec les équipements Sprague-Thomson a été reconnue parfaite, et les voitures munies d’équipements électropneumatiques Westinghouse entrent normalementdans la composition du train avec des voitures Sprague-Thomson.
- Par suite de la grande pression exercée sur les lèvres de contact des contacteurs, la durée de ces pièces est particulièrement grande, la surface de contact reste nette et exempte de gouttelettes de métal fondu au moment des coupures de courant.
- La consommation d’air pour un démarrage complet, sans manœuvre de l’inverseur, a été trouvée égale à environ 8 litres à la pression de 760 millimètres de mercure, elle a été de 9 litres
- pour démarrage complet, avec manœuvre de l’inverseur.
- On peut donc considérer comme négligeable, devant celle des freins, la dépense d’air nécessitée par les équipements électropneumatiques et, par suite, leur adoption ne nécessite pas celle d’un compresseur de plus grande puissance.
- Outre ces avantages dans le fonctionnement, les équipements électropneumatiques permettent d’obtenir une réduction notable du poids.
- Les équipements montés sur les voitures des chemins de fer de l’État pèsent a 370 kilogrammes se répartissant comme suit :
- Kilogi.
- Groupe de a contacteurs.............. 115
- Groupe de 11 contacteurs............. 365
- Inverseur................................ io5
- Shunteur................................. 35
- Relais d’accélération et résistances. ... 7
- Relais transformateurs.................... a4
- Boîtes de jonction........................ 5o
- Résistance de commande à distance. . . aa '
- Résistances de démarrage............. 710
- Réservoir et appareils pneumatiques. . 60
- Câbles............................... aa5
- Tubes................................... 5oo
- Ferrures pour appareils.............. 125
- Isolants et Divers.................... 27
- Total..................... a 870
- Il est à remarquer que ce poids ne comprend pas celui des manipulateurs, ligne de train, connecteurs et tableau des circuits auxiliaires.
- Le problème d’équipements électropneuma-. tiques destinés à fonctionner simultanément avec des équipements Sprague-Thomson peut donc être considéré comme entièrement résolu, et, par suite, disparait la principale objection faite précédemment pour l’adoption de ce système.
- J. Reyval.
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- LA LÜMIÈRÈ ÈLËCTkiQÜÉ T. XXXIÎI (2e Série). — N?dS.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- STATIONS CENTRALES
- L'économie des foyers mécaniques, économiseurs et surchauffeurs — A.-A. Potter et
- S.-L. Simmering.
- i° Foyers mécaniques. —L’un des facteurs les plus importants du fonctionnement économique des chaufferies àvapeurestlamain-d’œuvre. Dans certaines chaufferies, le charbon doit être manutentionné trois fois avant d’arriver Au chauffeur, et les cendres, quatre lois, avant l’évacuation finale.
- Les foyers mécaniques économisent 40 % delà main-d’œuvre dans les grandes centrales à vapeur quand ils sont combinés à des dispositifs modem es d’emmagasinage et de manutention mécanique de la houille. Dans les centrales de moyenne importance, brûlant environ 100 tonnes de charbon par semaine, l’économie de ce chef atteint encore 25 % .
- Sans manutention automatique du charbon et des cendres, les foyers mécaniques ne réalisent que pou d’économie sur la main-d’œuvre; par contre, ils permettent, en définitive, une économie plus grande en se prêtant à la combustion de charbons inférieurs.
- 11 ne faut cependant pas perdre de vue que nul foyer mécanique ne se prête indifféremment à l’emploi de tous les combustibles. En général, les foyers à projection ou alimentation par l’avant de la grille donnent d’excellents résultats avec les meilleures qualités dé houille, mais ne con-vien non t pas aux houilles collantes et sulfureuses. A celles-ci, les foyers alimentés par-dessous (underfeed stoker) ou les grilles à chaîne sans fin sont mieux appropriés. Les combustibles à forte teneur en cendres brûlent plus facilement sur grilles à chaîne.
- L’entretien des foyers mécaniques est plus onéreux que celui des grilles chargées à la main, mais il ne doit pas dépasser, cependant, i5o fr.
- par an par foyer; un constructeur de foyer à alimentation par-dessous, indique le chiffre de o fr. 1^85 par cheval-an. Cette dépense est natu-Tellement fonction de la grosseur et de la composition du combustible. La présence de soufre dans le charbon sous forme de pyrite de fer produit du mâchefer, nuisible au bon fonctionnement du foyer.
- Pour les conditions courantes aux Etats-Unis et dans le cas de batteries d’au plus 4 chaudières, le prix de revient P (en dollars) d’un équipement de foyers mécaniques peut se déduire approximativement, suivant le type, de l’une des équations suivantes :
- i° Grilles à chaîne sans fin :
- Pour chaudières de 3oo chevaux ou moins :
- P '= 86 4- 4,5 fois la puissance en chevaux ;
- Pour chaudières de 3oo à 5oo chevaux :
- P = 45o 4" 3 fois la puissance en chevaux;
- 20 Foyers alimentés par-dessous (underfeed stoker) :
- P — 400 -j- 3 fois la puissance en chevaux;
- 3° Foyers alimentés par l’avant (à projection) :
- P = 32.5 -)- 3,2 fois la puissance en chevaux.
- 20 Economiseurs. — Le rôle de l’économiseur est de récupérer une partie de la chaleur que les gaz de combustion emportent du foyer vers la cheminée, chaleur qui représente de 10 à i5 % de la chaleur totale produite.
- Quand on veut installer un économiseur, il faut tenir compte de la réduction résultant du tirage, du coût du ventilateur ou appareil probablement nécessaire pour produire un tirage artificiel et de son entretien, du gain réalisé par le relèvement de la température de l’eau d’alimentation.
- En supposantune pression de 7 kilogrammes à la chaudière et une température de 1410 C de l’eau à la sortie de l’économiseur, cet appareil
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- b Avril 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- réalise une économie de combustible allant de ai %, pour une eau d’alimentation à o°C, à n % , pour une eau à 8<>° C. En règle générale, la température de l’eau à l’entrée de l’économiseur ne doit pas être inférieure à 38° C, pour éviter la corrosion rapide et la destruction du premier rang de tubes. On table, en principe, sur une économie de i % de combustible par. J>°,5 C d’aügmentation de la température de l’eau d’alimentation et par ii* C d’abaissement delà température des gaz.
- /L’économiseur donne le plus grand profit dans les chaufferies déjà forcées et marchant à un taux élevé de vaporisation; il ne convient ordinairement pas d’en pourvoir les petites usines.
- Dans la plupart des chaufferies, cet appareil est commun à l’ensemble des chaudières; cependant, dans une usine des plus grandes et des mieux conduites, chaque chaudière a été dotée cl’un économiseur individuel, et cette solution - à en juger par les résultats — semble préférable. Dans ce cas, il fournit une surface de chauffe supplémentaire à la chaudière qu’il alimente et donne son meilleur rendement quand cette chaudière fonctionne à un taux élevé de vaporisation. Non seulement il procure une économie de combus tible, mais encore il constitue une grande réserve d’eau chaude, avantageuse pour le cas d’une brusque demande de vapeur.
- Par cheval depuissance de la chaudière, il faut compter de 0,37 à 0,47 mètre carré de surface d’économiseur. Un mètre carré de paroi propre, exempte de suie et de tartre, transmet environ 14, 5 calories par heure et par degré de différence de température.
- Aux Etats Unis, on peut estimer entre 8 et 10 dollars par tube (40 à 5o francs) le prix d’un, économiseur (franco bord fabrique), et à 12 à i5 dollars par tube (60 à 75 francs) le prix de l’économiseur monté. Ces indications sont valables pour appareils comptant de 3 a à 10000 tubes de 1,1 à 1,2 mètre carré de surface.
- 3 ° Sur chauffeurs. —Au nombre des avantages que donne la surchauffe, il faut compter : i° l’absence d’humidité dans la vapeur; 20 la réduction de la condensation dans les machines à piston; 3° la diminution du travail de la chau-
- dière; 4° l’économie plus grande des machines et turbines à vapeur.
- Les surchauffeurs peuvent être solidaires de la chaudière — c’est-à-dire disposés dans les carneaux — ou à foyer indépendant. Les premiers ont le double inconvénient de réduire le tirage et de donner une surchauffe variable suivant la charge de la chaudière ; par contre, ils économisent le combustible et conviennent parfaitement à des surchauffes modérées.
- L’économie due à la surchauffe peut être estimée à 10 % pour les 55 premiers degrés de surchauffe et à 4 % pour les surchauffes au-dessus de 55 et jusqu’à 82° C, aux pressions usuelles.
- Le supplément de combustible à brûler pour produire une surchauffe de 14° C est de 2 % environ; il est de 6 % pour 55° C et de 2 % pour 11 o° C.
- Quant à la réduction de consommation de vapeur résultant de la surchauffe, elle est :
- De ao à 3o % pour les machines monocylindriques, faible vitesse ;
- De i5 à 20 % pour les machines monocylindriques, vitesse moyenne;
- De 10 à i5 % pour les machines compound;
- De 6 à 12 % pour les turbines à vapeur.
- Une surchauffe modérée nécessite 0,28 mètre carré de surface de surchauffeur par cheval.
- Quant aux prix, aux Etats-Unis P en dollars, des surchauffeurs montés dans les carneaux, ils peuvent se calculer comme il suit :
- Pour surchauffe de 55* C ;
- P = i65 -f- 26 fois la puissance de la chaudière en chevaux;
- Pour surchauffe de « io° C :
- P = 52 -(- 3,5 fois la puissance de la chaudière en chevaux;
- Pour surchauffe de i65° C :
- P = 40 -|- 4,3 fois la puissance de la chaudière en chevaux.
- Si la surchauffe atteint 8o° C, il faut prendre garde que les canalisations à garnitures en fonte, suffisantes pour la vapeur saturée à la même pression, peuvent amener des accidents. On emploie, en conséquence et de plus en plus, des garnitures en acier et des tuyaux renforcés.
- (Electrical World, 12 février 1916.)
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- U LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE f. JtXXIII (2‘Série).--N» 15,
- Un purgeur d’eau condensée de construction simple.
- Le purgeur que montre en coupe la figure ci-jointe est remarquable par sa simplicité, notamment par l’absence de tout mécanisme. Imaginé par M. Charles S. Brown, professeur de mécanique appliquée à l’Université Vanderbilt, de Nashville (Tennessee),‘il a d’abord été employé â cette université dans un grand séparateur d’huile et de vapeur qui se trouvait sur la conduite d’échappement de la centrale, la vapeur dégraissée servant ensuite au chauffage. La bille formant flotteur était en cuivre et mesurait 127 millimètres de diamètre ; l’orifice de décharge mesurait 9 millimètres. Depuis octobre 1908, ce séparateur fonctionne de façon satisfaisante.
- Dans sa forme actuelle, le purgeur est surtout employé pour de grands débits de condensation?, comme c’est le cas dans les installations de chauffage à vapeur.
- Au point de vue mécanique, on peut l’assi-
- Fig. 1. — Purgeur d’eau condensée à clapet, flotteur à bille.
- miler à un purgeur ordinaire à flotteur comportant flotteur, levier, pivot et soupape.
- Le flotteur est confondu ici avec la soupape, le pivot est au sommet de l’orifice de décharge ; quant au levier, c’est le rayon de la sphère passant par ce pivot, la poussée exercée par le liquide sur le flotteur pouvant être considérée
- comme concentrée en son centre de gravité, çonr fondu avec son centre géométrique. ,
- Avec une bille de petit diamètre et un orifice relativement grand, le purgeur fonctionne néanmoins sous une pression élevée.
- Considérons, en effet, une sphère^ de io2*mill-mètres (4 pouces) d’une épaisseur telle qu’elle soit immergée jusqu’à son équateur lorsqu’elle •flotte. Son poids est de 225 grammes environ et, par conséquent, la poussée du liquide est de 22.5 grammes. Le moment de cette poussée par rapport au pivot est donc de
- 22'ü gr. X à cm. 1 = 1147 gr.-cm. 5.
- Soit P la pression de vapeur qui s’exerce dans la chambre du purgeur. Pour décoller la bille de son orifice, il faüt que le moment dé la pression totale sur l’orifice par rapport au pivot soit inférieur à celui de la poussée de l’eau sur la bille.
- Si l’orifice a un diamètre de 6 mm. 4 par exemple (1/4") le moment cherché sera égal à
- z X o,642 4
- XPX
- <>,64
- 2
- P X o,io3) gr.-cm.
- Egalons cette valeur à celle du moment de la poussée du liquide sur le flotteur par rapport au pivot, nous avons
- P Xo,m3= 1 147,5,
- ou
- P _ 1 «47»5 _
- o, io3
- ,i4ogr./cmJ
- 11 kg.. 14. par, cm*.
- Telle est la valeur limite de la pression de vapeur à laquelle le flotteur quittera son siège" J’ourtouté pression supérieure, le purgeur ne pourra fonctionner.
- On voit par là que le calcul des dimensions de l’ajutage et de la bille, ainsi que du poids de cette dernière, la pression, de vapeur à vaincre étant connue, est assez facile.
- (Electrical World, 12 février 1916.)
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- â Avril 1946. LA LUMIERE ELECTRIQUE
- Ao
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Une ligne sous-marine de transport d’énergie villes entre la Suède et le Danemark.
- Il y a déjà plusieurs exemples, notamment en Europe, de lignes terrestres de transport d’énergie d’un côté à l’autre d’une frontière ; il n’y en avait pas encore qui, par câbles sous-marins, franchît un bras de mer. Depuis quelques semaines, c’est chose faite et l’ile de Seèland (Danemark) reçoit le courant produit en Suède, sur l’autre rive du Sund.
- A la Compagnie de force motrice du sud delà Suède, créée en 1906 pour l’exploitation des chutes d’eau du Lagan, revient l’initiative de la construction de cette ligne sous-marine. Cette compagnie possède déjà quatre usines hydroélectriques sur le Lagan : une à Majenfors, i.ncà Basait et deux à Knâred, d’une puissance totale de 26000 chevaux, soit environ 19 000 kilowatts. La production annuelle d’énergie atteintactuelle-ment5oà6o millions de kilowatts-heure. Comme la puissance des usines est à peu près entièrement utilisée, là compagnie s’est assuré la possession de trois chutes sur le Lagan, faisant ensemble 7 000 kilowatts ; en outre, elle construit, à Malmo, une centrale à vapeur de 5 000 kilowatts et un contrat a été passé par elle avec les charbonnages de Hoganos-Billesholm pour la fourniture de 2 000 kilowatts d’abord, puis de 7 000 kilowatts, produits par ces mines dans leur usine à vapeur d'Ormastorp enutilisantdes charbons inférieurs. Ainsi, la Compagnie de force motrice du sud de la Suède disposera de 40000 kilowatts.
- L’énergie produite dans les stations hydroélectriques du Lagan est transmise en triphasé à 5oooo volts aux différents centres de consommation; les lignes de transport sont en cuivre sur pylônes métalliques; les principales sont doublées. La carte (fig. 1) montre l’ensemble du réseau; la distance entre ses deux extrémités continentales, Ilalmstad, au nord, et Trelleborg, au sud, est d’environ i5o kilomètres.
- Les villes les plus importantes de ce réseau sont : Halmstad, Engelholm, Helsingborg, Landskrona, Lund, Malmo et Trelleborg. Le voltage de distribution est de 5 000 volts dans ces
- et 20 000 volts dans les campagnes.
- Helsingborg, point de départ de la ligne sous-marine vers le Danemark, reçoit, par deux lignes à 5o 000 volts, l’énergie venant de la sous-station de Môrarp (i5 kilomètres), où ces lignes se raccordent à la ligne principale de transport qui va de Knâred àMalmô (60 kilomètres). Pour alimenter la ligne danoise, on a agrandi la sous-station de transformation de Helsingborg où la tension est abaissée à 25000 volts, maximum jugé possible pour une pareille transmission.
- De la sous-station de Helsingborg, la ligne s’amorce par deux câbles souterrains de 4 km. 8 de longueur qui, traversant la ville, aboutissent à Palsjô, sur le Sund. De là partent deux câbles sous-marins de 5 km. 4 de longueur qui, à travers le détroit, gagnent la côte danoise à Ma-rienlyst, au nord d’Elseneur pour aboutir, par une ligne souterraine de 1 km. 5, à une station de transformation située à l’ouest d’Elseneur.
- L’énergie, relevée au voltage de 5o 000 volts, doit être transportée à Genhafte — 35 kilomètres — par deux lignes aériennes en câble de cuivre sur pylônes métalliques. Dans cette dernière station, la tension sera abaissée à 10000 volts, voltage normal de distribution de la Compagnie électrique du nord de Seeland.
- Quatre ou cinq lignes d’alimentation iront aux lignes déjà en service à la compagnie, ce qui permettra de supprimer la centrale de Skovs-hoved. De même, à Elseneur même, on transformera à 10000 volts une partie du courant pour alimenter de là directement le nord de l’île.
- Les lignes aériennes seront protégées par un fil mis à la terre et courant au-dessus d’elles ; les stations de transformation seront également protégées contre la foudre.
- lelho/p)
- 3» \lD
- Fig. 1. — Ensemble du réseau.
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- LÀ LÜMIÉRE ÉLECfftlQUË T. XXXIÎI (2«Séri«). — N» 46*
- Sous-marines et aériennes, toutes les lignes doivent être doublées, chaque ligne simple étant capable de transporter la totalité du courant ; cela, pour éviter toute interruption accidentelle de service. Pour l’instant, le maximum de l’énergie à transporter est de 5 ooo kilowatts, mais si l’on décidait ultérieurement d’augmenter cette puissance, il suffirait de poser un troisième câble. Pour la protection des câbles sous-marins à haute tension contre les ancres de navires chassant dans la direction du sud, un câble en fil d’acier, ayant une charge de rupture de
- /,o tonnes, a été posé parallèlement à la ligne sous-marine et au nord par rapport à elle ; il sert en même temps de support aux câbles téléphoniques qui mettent en communication entre elles les stations de transformation des deux rives. La figure 2 montre la position relative de ces différents câbles, espacés de roo mètres ; elle prévoit le triplement de la ligne qui court parallèlement aux câblés télégraphiques de l’État et à 6oo mètres d’eux.
- Des repères, sur les côtes, indiquent aux navires qu’il est interdit de mouiller au voisinage des câbles ; ce sont des tours en charpente métallique, de 25 mètres de hauteur et 4 X 6 mètres à la base, revêtues de bois et peintes en blanc. La nuit, elles sont éclairées par des feux verts. Les câbles sous-marins ont un isolement calculé pour 35 ooo volts ; dans ces lignes comme dans les lignes terrestres, la section des 3 conducteurs en cuivre est de 70 millimètres carrés.
- L’isolement consiste en papier imprégné, sous
- enveloppe de plomb pour le préserver de l’humidité ; l’épaisseur en est de 11 millimètres dans les câbles terrestres et i3 millimètres dans les câbles sous-marins ; cette épaisseur existe aussi bien entre conducteurs qu’entre'conducteur et enveloppe de plomb.
- Les câbles terrestres, protégés par un ruban de fer comme il est d’usage, ont un diamètre extérieur de 78 millimètres et pèsent 17 kilogrammes au mètre courant.
- Les câbles sous-marins, renforcés par des fils de fer galvanisé à section en Z de 6 millimétrés, ont un diamètre de 92 millimètres et un poids de 28 kilogrammes au mètre courant. Ils ont été fournis par longueurs de 600 mètres, qu’on a réunies par des manchons d’accouplement en fer. L’effort de traction de l’armature métallique est transnlis par ces manchons, que garnissent intérieurement d’autres manchons de plomb. On soude ces derniers aux enveloppes correspondantes des câbles; les deux compartiments des manchons d’accouplement sont remplis de matière isolante ; les manchons en fer sont assemblés, asphaltés extérieurement et toutes les têtes de boulons sont revêtues de zinc et asphaltées. Le câble de protection est d’une seule pièce sur les 5 400 mètres de longueur.
- Les lignes téléphoniques sont isolées à la gulta ; elles mesurent 52 millimètres de diamètre extérieur et pèsent 9 kil. 5 au mètre courant.
- Les câbles sont posés directement au fond de la mer, sans protection aucune, sauf aux extrémités d’atterrissage, enveloppées de tubes en acier et, autant que possible, enterrées, pour être à l’abri du flux et du reflux.
- (Comme cette ligne sous-marine de transport de force est entièrement nouvelle et sujette à accidents par le fait des ancres et des tempêtes, on s’est borné à poser la double ligne centrale — sans prolongement terrestre — avec son câble de protection. Si, d’ici deux à trois ans, l’essai est satisfaisant, on procédera à la suite des travaux. Il convient d’ajouter qu’une centrale à vapeur servira de réserve sur la côte danoise.
- , (Engineering, 18 février «916.)
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- Fig. 2. — Lignes de transport à travers le Sund.
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- 8 Avril 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 47
- ÉCHOS DE LA GUERRE
- Câbles de zinc pour fortes intensités.
- La pénurie de cuivre a conduit les Allemands à employer comme conducteurs des câbles en fils de fer ou de •zinc. Des hésitations ont eu lieu cependant pour l’emploi de ce dernier métal. On craignait en particulier que, lors d’un court-circuit persistant, une grande longueur de ligne ne fondît ou se vaporisât, ou encore ne se désagrégeât en poussière.
- Dans VE: T. Z., cette question est étudiée en prenant comme exemple un câble de zinc de 3 X J4° millimètres carrés pour io ooo volts qui équivaut à un câble de cuivre de 3 X 5o pour un courant de i55 ampères et une élévation de température de 25° en service normal.
- En prenant pour le zinc et le cuivre respectivement comme résistivité 1/16 et 1/57,2, comme température de fusion 4I2°C et io84°C, comme chaleur spécifique o,og35 et 0,09332, comme poids spécifique 7,2 et 8,9, comme coefficient linéaire d’augmentation de résistance avec la température 0,0039 et o,oo/i, 'l’auteur arrive aux résultats suivants :
- Pour amener les deux câbles à leur point de fusion sur une longueur de 100 mètres par ùn court-circuit de 6 secondes, il faut dépenser dans les câbles une puissance de 8 i5o kilowatts pour le zinc et 9 ,'(25 kilowatts pour le cuivre.
- La comparaison est en faveur du cuivre.
- Si, cependant, l’on considère les intensités correspondant à ces puissances, le zinc reprend l’avantage, 5 975 ampères au lieu de 5 5oo, ceci à cause de la plus faible résistance du câble de zinc vis-à-vis de celui de cuivre.
- En résumé, le zinc offrirait au moins autant de sécurité que le cuivre en ce qui concerne la fusion par suite de court-circilit.
- L’auteur enfin rend compte d’essais effectués sur des fils de zinc de 3 mètres de long et 2,25 millimètres de diamètre chauffés parle passage d’un courant jusqu’à 200°, 225°, 25o°, 3oo°, 35o°C et au point fusion (4i2°C). Ces fils ne se sont pas désagrégés et ont résisté à des pliages en nombre suffisant pour donner toute confiance
- dans l’emploi de câbles de zinc pour fortes intensités si le transport et la pose en sont faits convenablement.
- La protection de l’industrie italienne.
- Dans un article de l’Elettricità, Fumero réclame des mesures pour la protection de l’industrie italienne jusqu’ici supplantée par l’industrie étrangère. Il demande que l’Etat adopte les principes de l’étranger, c’est-à-dire n’invite et admette à soumissionner pour les commandes des administrations, autorités et chemins de fer d’Etat, que les fabriques indigènes.Une commission gouvernementale devrait être chargée du contrôle des douanes. Un droit d’entrée de 75 francs la,tonne pour les machines de moins de 1000 kilogrammes et de 55 francs pour les poids supérieurs serait à établir. Pourprotéger les intérêts légitimes des concessionnaires (propriétaires privés de tramways et d’usines d’électricité, etc.), le gouvernement aurait à se réserver le droit de fixer des prix maxima. L’Etat ne devrait pas être autorisé à refuser des livraisons ou payements partiels pour ne pas, comme maintenant, immobiliser exagérément le capital des usines. Les charges d’impôts et autres taxes devraient être réduites ainsi que les tarifs des chemins de fer d’Etat et des compagnies de navigation subventionnées. •
- Fumero conclut en demandant que tous ces points soient mis à l’étude dès maintenant, afin quel’industrieitalienne, après la guerre, devienne puissante et florissante.
- Les exportations américaines après la guerre.
- L’opinion règne aux Etats-Unis que l’Europe sera incapable, après la guerre, d’alimenter et de contrôler financièrement les marchés non européens, et par suite de maintenir ses exportations.
- Pour profiter de cette situation, ilw,ient de se fonder à New-York une société « American International Corporation » au capital de 5o millions de dollars dont d’après les statuts, une partie des
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- 48 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N? 45v
- moyens d’action s’exercera dans le domaine de l’électricité (télégraphe, téléphone, entreprises de lumière et force, construction de digues et réservoirs dansje monde entier).
- Le premier marché visé est l’Amériquedu Sud : viennent ensuite la Russie et la Chine. Le conseil d’administration et la direction de la nouvelle société comprennent les principaux noms de l’industrie et de la finance américaines.
- Exposition, de catalogues allemands à Londres.
- Pour permettre aux constructeurs anglais de se familiariser avec les méthodes allemandes de
- publicité, le Board of^Trade a réuni plus de 3 ooo spécimens de catalogues d’origine allemande. Cette collection qui s’étend à un très grand nombre d’industries renferme en particulier 887 catalogues de machines. Une des particularités les plus intéressantes à noter pour les constructeurs français qui établissent des catalogues destinés à augmenter leurs exportations est le nombre de langues étrangères dans lesquelles les catalogues allemands spnt imprimés ; certains d’entre eux sont même édités en cinq ou six langues.
- Il serait à désirer qu’une semblable initiative fût prise en France à l’exemple de ce que nous i voyons faire outre-Manche.
- NÉCROLOGIE
- Alphonse Frager.
- La Compagnie pour la Fabrication des Compteurs et Matériel d’usines à gaz, et l’industrie française viennent de faire une grande perte en la personne de M. Alphonse Frager, ingénieur, ancien élève de l’Ecole Polytechnique, officier de la Légion d’honneur, décoré de la médaille dé 1870) décédé le 17 mars dernier.
- Né à Paris le a6 décembre 1846 et après d’excellentes études faites au lycée Louis-le-Grand, M. Frager fut reçu àl’Ecole Polytechnique (promotion 1866) et en sortit dans un fort bon rang; après avoir pris part à la guerre de 1870, d’où il revint avec le grade de capitaine, il entra dans la maison de mécanique de son oncle, M. Ch. Michel; il la dota du compteur d’eau de volume à pistons qui porte son nom et de nombreux autres appareils qui établirent dans le monde entier le bon renom de la maison Michel et Cie, et ensuite de l’importante Compagnie pour la Fabrication des Compteurs et matériel d’usines à gaz qui, en 1888, se rendit acquéreur de la dite maison.
- Technicien de haute valeur, M. Frager fut aussi, dans toute l’acception de ces mots, ainsi que l’a dit avec émotion, sur sa tombe, un de ses collègues du Conseil d’administration de la Compagnie des Compteurs, M. Siry, « un grand homme de bien » ; son activité était tellè qu’il ne la réserva pas seulement à sa Compagnie, mais en prodigua autour de lui les effets; M. Frager était, en effet, vice-président du Syndicat professionnel des industries électriques et président de la quatrième section professionnelle de ce Syndicat.
- Ce grand travailleur était aussi, et de la façon la plus simple, un patriote ardent. S’il ne connut pas, lui, ancien combattant de 1870, la joie d’apprendre avant de quitter ce monde, la victoire de nos armées, et de revoir ses fils, tous trois mobilisés, au moins eut-il le grand bonheur de contempler la croix de guerre glorieusement acquise avec une fort belle citation par son fils ainé, Jean Frager, qui avait quitté, au début de la guerre, l’uniforme de polytechnicien pour celui de sous-lieutenant au ...e régiment d’artillerie.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie le^, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- TrcaU-fcHltlèlH* année SAMEDI 15 AVRIL 1916. Tonte XXXIII (2* série). N» 1(3
- l
- SOMMAIRE
- A; BLONDEL. — Remarques sur les applications dû courant continu à haute tension . dans la télégraphie et la téléphonie sans fil.
- MAX QU BOIS. — La situation actuelle des entreprises de distribution d’énergie.....
- •/. ,.
- Publications techniques
- Êlèctro technique générale
- Décomposition des champs magnétiques en leurs harmoniques. — Neichsbl...........
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- 55
- 57
- Éclairage
- Equivalence mécanique de la lumière d’une lampe à incandescence. — Th. Pbczalski. . 63
- Traction
- Le chemin de fer à traction électrique Kiruna-Riksgrünsen du réseau de l’Etat Suédois... 65
- Applications mécaniques
- La commande électrique des machines d’une usine d’extraction des sous-produits de distillation du lignite. — Franche D. Burs. .. 71
- Frein-embrayage magnétique. — C.-B. Fer-guson............’......................... 7a
- REMARQUES SUR LES APPLICATIONS DU COURANT CONTINU A HAUTE TENSION DANS LA TÉLÉGRAPHIE ET LA TÉLÉPHONIE SANS FIL
- La question de l’emploi du courant continu à haute tension pour la production d’étincelles musicales dans les stations de grande puissance a fait l’objet de récentes communications et discussions. M. Blondel expose,.dans ce qui suit, comment doit être modifié le calcul du régime et du rendement pour tenir compte de la durée du court-circuit, comment celle-ci peut être augmentée par la présence d’un courant de charge résiduel dans la self-induction / puis il indique les motifs qui donnent la supériorité au courant alternatif dans les stations puissantes.
- L’cihploi.dü courant continu à haute tension pour la production d’oscillations électriques de haute fréquence a été indiqué pour la première fois par Elihu Thomson (') en vue de la production d’ondes continues. Poulsen (2) a perfectionné ce système par l’emploi d’un arc à anodes de cuivre entouré d’hydrogène et placé dans un champ magnétique transversalpuissant; j’avais proposé de mon côté l’emploi de cet arc pour la téléphonie sans fil en 190a et M. le professeur Vanni, en exposant ses dispositifs perfectionnés et ceux de Moretti (3), a bien voulu reconnaître récem- * (*)
- (() Brevet américain du 18 juillet 1892', voir Zenneck, Manuel de télégraphie sans fil, page 186.
- (*) Brevet allemand du 12 juillet igo3.
- pyBull.de la Soc. Int. des Electriciens, 1913, p. 5o3-5o4.
- ment l’antériorité de mes dispositifs de téléphonie sans fil sur ceux qui ont été réalisés depuis.
- Le principe de la production d’ondes musicales par l’arc cuivre et charbons avec électrodes fixes, par simple réglage de la self-induction du circuit d’alimentation, a été exposé dans la dernière partie d’une étude détaillée sur les phénomènes de l’arc chantant où j’avais montré (') que cet arc n’est pas de la même nature que l’arc chantant primitif, découvert, comme on lésait, par M. Dud-dell, il y a de longues années (2),
- (') Cf. A. Blondel. Sur les phénomènes de l’arc chantant (Eclairage électrique, i5 et 25 juillet igo5).
- . (2) The Electrician, tome XLVI (1900), pages 286-3io.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série).—K* 16.'
- Marconi a complété ce dispositif (fig. i) par l’emploi de la haute tension et d’un éclateur tournant dont la vitesse était une fonction delà vitesse d’oscillation du circuit de charge (’J.
- Les dispositifs à courant continu haute tension ontfaitl’objetde nouvelles expériences etd’expo-sés récents de M. le commandant Fracque et de
- . s(
- Fig. i. —Dispositif Marconi.
- M. Bouthillon, et d’une critique de MM. Girar-deau et Bethenod, qui vient de paraître ici.
- I. — Régime de l’arc musical et variation du rendement.
- Dans leur note récente, MM Girardeau et Bethenod (2) ont rappelé l’installation de Clifden et signalé que les phénomènes de la charge et de la décharge du condensateur dans une installation, de ce genre sont déjà connus en principe. On peut ajouter que ces phénomènes sont tout à fait analogues à ceux qui se présentent dans l’arc chantant et qui dépendent du courant débité dans les bobines de self-induction au moment où l’arc s’éteint, comme je l’ai montré (3).
- (’) Cf. La Télégraphie sans fil, par R. de Yalbree/.e, 4" édition, page 33o; deux dispositions différentes paraissent avoir été employées l'une à Poldhu, l'autre à Clifden sur lesquelles nous ne sommes pas bien fixés, car 'Si l’on se rapporte à la description de Clifden par Zenneck, page 201, il semble que le disque tournant ne comporte pas de saillie; on n’en voit pas non plus dans la dernière édition du livre de M. de Valbreuze.
- (2) Comptes rendus, tome CLXII, p. 35i.
- (3) Loc. cit. #
- Les équations plus simples employées par M. le commandant Fracque (*) considèrent comme négligeable le courant débité dans les selfs au moment de l’établissement du régime de charge ; elles permettent ainsi une évaluation simple du rendement en énergie, déjà indiqué par M. Bethenod, et qui présente un grand intérêt dans la télégraphie sans fil.
- Dans le cas plus* général du régime musical traité par M. 'Bouthillon (2), le courant déjà existant dans la self-induction en court-circuit est supposé avoir la même valeur que le courant circulant au moment du commencement dè la1 décharge de condensateur.
- Si ces deux auteurs ont trouvé même expression pour le rendement, c’est parce que celui-ci est indépendant de la loi de la charge ; en effet, soient Q la charge du condensateur au voltage U atteint avant l’étincelle, E la force électromotrice de la source ; l’énergie débitée par cette dernière
- est QE, pour l’énergie accumulée ; le rapport
- est - quelle qu’ait été la variation de l’inten-
- 2 h
- sité de courant avant et pendant la charge.
- Mais cette expression est trop avantageuse, car elle ne tient pas compte de l’énergie perdue pendant le court-circuit produit par l’étincelle oscillante; la durée de cette décharge est loin d’être négligeable (3), et le court-circuit de la source E peut être prolongé d’une durée e plus ou moins longue par l’ionisation de la> cathode de l’éclateur. 11 en résulte que, si la décharge du condensateur a lieu avant que le courant I soit
- (’) La Lumière Electrique, tome XXVIII, 16 janvier
- igi5, p. 43, 46. *
- (2) Comptes rendus, tome CLX, 1915, p. 800. M. Bou-thillôn a démontré en outre la stabilité des régimes musicaux.
- (3) Par exemple, à la fréquence 3oo 000 correspondant à 1 000 mètres de longueur d’onde, une décharge durant 3o périodes, ce qui n’a rien d’.exagéré avec une antenne
- pas trop amortie, produit un court-circuit de —----- de
- 10000
- seconde, déjà important par rapport à l’intervalle entre
- les commencements de décharge, qui est de------ à —-—.
- 5oo 1 000
- La proportion est cinq fois plus forte dans les grands postes à la fréquence 60 000. Le court-circuit pourra être interrompu par nu refroidissement intense des électrodes (cas de l’excitation par choc), seulement si l’on évite l’extra-courant en rendant négligeable I0.
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- \ 16 Atril 1916
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 5>ï
- nülr .l-’cïiergie accumulée dans la selLinduction s’écoule par une décharge fractionnée du genre de belle que j’ai décrite en 1905 (*). Soit
- .. • .p0==I0 + Al0
- * le courant de court-circuit au moment de l’extinction' de l’arc ; l’éjiergie dépensée en pure perte pendant lasdurée v de ce* court-circuit aura été' sensiblement :
- et le rendement seulement
- * . - ‘ i : - CU2 •
- *E [ CU + (L + ^-#) r j
- il s’abaissera beaucoup plus vite que ne le supposait la formule simple -Hg; dès que le réglage
- ne sera; pas fait exactement à intensité de courant I0 nulle.
- Le réglage de la vitesse de l’éclateur tournant devra être d’autant plus pïécis que l’on emploiera de plus grandes longueurs d’onde et de plus basses fréquences musicales, circonstances qui augmentent toutes deux la proportion de la durée du court-circuit à celle de la charge.
- Cette proportion n’étant pas négligeable, on devra tenir compte, dans le calcul de la durée de charge, que l’intensité initiale I'0 n’est pas la même que l’intensité au moment de la charge I0; la variation Al» peut se calculer suivant la loi exponentielle bien connue de la variation du courant dans un circuit inductif ne contenant pas de capacité.
- Le calcul du régime pendant la décharge oscillante du circuit du Tesla rie peut être fait qu’approximativement et en supposant la conduction de l’arc sensiblement constante pendant les oscillations, qui ne se propagent que peu avant dans l’intérieur des bobines de self. En négligeant cette propagation et en supposant connue la résistance totale R du circuit de charge (dynamo -J- bobine de self -f- aye) ainsi que la self-induction L de ce circuit, et la force électromotrice agissante E, on peut écrire l’équation
- (*) Sur les phénomènes oscillatoires des réseaux et Vinfluence des propriétés de l'arc électrique (Bulletin de la Société internationale des électriciens, 2e série, tome V, mai igo5, iig. 26).
- du courant en fonction du temps t sous la forme E _ R'
- ‘-R + 0' T <>
- «étantune constante d’intégration.
- Prenons comme origine de temps t = o le moment où l’arc oscillant vient de commencer à jaillir et où l’intensité dans le circuit de charge! est sensiblement la même qu’à la fin de la charge précédente; cela nous donne la condition' initiale :
- !o = S"*-"' (a).
- Ce qui permet d’éliminer la constante a et d’obtenir ainsi l’équation du courant :
- et la tension aux bornes s’en déduit à chaque instant par :
- « = E-R/-Lj" «
- «
- soit (ti — A £)la durée très courte de la décharge, I'0 la valeur du courant à la fin dé cette décharge, c’est-à-dire lorsque toute oscillation ou tout arc chantant est terminé (dans le cas de l’arc chantant, l’intensité i que nous considérons ici n’est que la moyenne des intensités}; I'0 est déterminé par la relation :
- La tension U'0 ne peut pas s’en déduire par l’équation (4), car elle dépend de la façon dont s’est éteint l’arc oscillant, ou l’arc chantant qui a pu lui succéder (4), comme le représente la figure 2 dans un cas simple d’une façon purement abrégée et schématique (le courant n’est tracé que par sa moyenne figurée en pointillé).
- L’énergie électrique W dépensée inutilement par le circuit de charge pendarit cette période
- (*) Si l’arc oscillant est rapidement éteint et affecte la forme simplement décroissante jusqu'à o du premier demi-battement de l’onde d’accouplement, toute l’énergie étant transmise à l’antenne,” ne revient pas en arrière; c’est le système de l'excitation par impulsion, mais, comme on le dira plus loin, il paraît difficilement réalisable dans le cas du courant continu haute tension.
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- 82 „ LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T.XXXIII (2* SéHe) — N»16
- initiale peut s’écrire sous les formes (6) ou (7).’ r‘< E2 EL/ E\/ », \
- W=X E“= R<‘-'R(I<-fi)(e_L ') («)
- rtl E2 / R,\E2L/ E\
- w=Xew‘=r'+(-'“^'j-R Or)' W
- Le calcul de I'0 peut être simplifié pratiquement; la constante de temps de la self-induction étant
- ici très grande, on peut admettre que la variation L — = E sensiblementpendant toute la durée
- du court-circuit, et que, par suite, I'0 ==I# -f- —;
- Lj
- cette approximation est suffisante eü égard au faible degré de précision avec lequel on peut évaluer t. Il faudra tenir compte également qu’au moment où recommence la charge la tension au condensateur n’est plus nulle, mais a une valeur U'0. Il en résulte, pour l’amplitude et la phase du courant de charge oscillant et de la tension du condensateur pendant la charge, des expressions plus complexes qu’on va écrire (’).
- (* 1) Ces expressions sont analogues à celles que j’ai données dans le travail mentionné page 5i, et dans lequèl il suffit de faire Uj = E et lj = o ; la durée de la charge s’obtient en exprimant que le courant final Io est égal à I'o —-A Io*
- Pendant la période oscillante qui suit l’excitation, si nous posons pour simplifier
- . (9)
- v/“r+P=V/râ
- la tension aux bornes du condensateur suit la loi ' ‘ ’
- u — E = Ae-“< sin (fit—<p) (11)
- tandis que le courant suit la loi' '
- /i— C^=AC\/ a2-j-(i2e—a<cos^|ÿ-f-arctg^ (1a)
- = A cos (fit — y -f arc tg^
- en désignant par A l’amplitude de l’oscillâtion de voltage, par (3 la vitesse de pulsation du circuit de charge et par y le décalage de phase de l’oscillation. Pour simplifier l’écriture, nous supposons que nous prfenons une nouvelle origine de temps à partir du moment où le régime initial est I'0, U'0. Les deux équations (11) et (ia) donnent alors les deux conditions initiales :
- U'n — E = — A sin
- ?
- I'o = AC \/a2 -j- (32 cos ^— y -f- arc tg 0
- D’où l’on déduit
- tg?
- PC (U'0 - E)
- «C (E — U'0) — T,
- et
- (*4)
- (15)
- (16)
- A=N/,E-C-,. + [^--“-C«J
- Ces valeurs sont à reporter dans les équations ( 11 ) et ( 1 a) qui se trouvent ainsi parfaitement définies ; l’oscillation de la charge se termine quand
- i a repris la valeur I0 que nous avions au commencement de la décharge dans le courant des selfs; ce qui nous donne les deux relations complémentaires suivantes :
- _ .v . 1 •
- I« = A cos (^4—?+arc
- U0 — E = Ae—sin (fit2 — y) (i&) pour déterminer la durée de la période oscil-
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- 15 Avril 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 53
- Iàtoire;-^ s’obtient directement par une table de logarithmes en calculant (3fa — <p par l’équation
- tg (3«2 — <p) =
- — 3G (Uo — E) aC (E — U0) — Ift
- (*9)
- Tout le régime des oscillations successives est donc déterminé, sauf que nous manquons de précision sur la durée £, delà décharge oscillante et éventuellement de Tare chantant qui précède l’extinction.
- Là période propre qui détermine le régime musical est tt -f- t2-
- Dans les expériences de téléphonie sans fil réalisées en 1910 avec la collaboration de M. le capitaine Brenot ('), et qui ont été le point de départ des expériences de télégraphie sans fil par courant continu haute tension de M. le commandant Fracque, nous nous étions préoccupés avant tout d’obtenir la protection de l’induit par deux fortes bobines de self-induction symétriques qui, en outre, relevaient le voltage de charge jusqu’au maximum compatible avec la constante de la fréquence de charge (supérieure à celle des sons perceptibles), pour maintenir la constance de la puissance débitée dans l’antenne (7 A.). Le réglage n’était donc pas fait de façon que l’étincelle éclatât au sommet de la courbe de potentiel, mais dans une partie encore sensiblement ascendante de la courbe, tout en cherchant à se rapprocher de la puissance utile maxima. Les étincelles jaillissaient dans le pé-trçle et les résultats auraient été complètement satisfaisants s’il n’y avait pas eu un son de friture (provenant peut-être du passage des touches du collecteur de la dynamo à haute tension).
- Au contraire, dans la télégraphie sans fil, l’addition de l’éclateur tournant permet de fairei jaillir ies étincelles aü sommet de l’onde, et c’est ce qui permet de réaliser le réglage le plus favorable au rendement.
- II.—Causes de supériorité des courants alternatifs sur le continu haute tension.
- En ce qui concerne les critiques dirigées contre l’emploi de l’arc à courant continu, il convient, je crois, de distinguer deux cas, suivant qu’il s’agit de petites puissances ou de grandes puissances à mettre en jeu.
- (') Pendaut uo séjour de M. le Colonel Ferrie au Maroc.
- Dans les expériences pour la téléphonie sans fil, les puissances mises en jeu étaient assez limitées (quelques kilowatts) pour permettre l’emploi d’une seule dynamo à 2 000 volts, et le maniement d’un appareil de ce genre ne présente pas de danger grave. A fortiori, quand on emploie des tensions de 1 000 volts et au-dessous. Aussi a-t-on obtenu des résultats assez satisfaisants avec les ingénieux dispositifs de MM. Moretti, Vanni, etc.
- Il en est tout autrement quand on veut réaliser des installations de grande puissance, exigeant des potentiels de charge beaucoup plus élevés que la limite de 4 000 volts, qui peut être atteinte avec la dynamo de 2 000 volts. Les courants alternatifs ont alors une supériorité incontestable au point de vue de la sécurité; les tensions de charge qu’ils permettent de réaliser n’ont pour ainsi dire pas de limite, car elles pourraient atteindre 100 000 volts et même davantage sans difficulté technique sérieuse à l’heure actuelle en ce qui concerne les alternateurs et transformateurs.
- Il est intéressant de remarquer aussi que le rendement très satisfaisant obtenu en courant alternatif provient de l’effet magnétisant des courants déwattés en avance, circulant entre l’alternateur et le condensateur par l’intermédiaire du transformateur et des self-inductances; ces courants magnétisants produisent dans l’induit et les self-inductances des forces électromotrices supplémentaires ; la force électromotrice induite totale reste très voisine de la différence de potentiel aux bornes du condensateur pendant les oscillations qui, dans l’établissement du régime de résonancè, précèdent la décharge du condensateur. Ainsi se trouve évitée la chute de potentiel considérable qui se produit entre la source et le condensateur dans le système à courant continu. Dans le cas où l’on interpose des self-inductions entre le transformateur et le condensateur, le rendement, malgré les pertes dans leurs noyaux, bénéficie du fait que, à la fin de la charge oscillante, le potentiel aux bornes du condensateur est, grâce à la résonance, plusieurs fois supérieur à la force électromotrice aux bornes de l’alternateur (*).
- (M Cf. A. Blondel. Sur le réglage des transformateurs à résonance pour la production des décharges destructives (Eclairage Electrique, 1907, tome III, p. 217-253,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N» 16.
- Si l’on a soin de laisser s’écouler entre les décharges un nombre d’alternances suffisant pour établir la résonance, la tension aux bornes du condensateur se trouvera décalée sensiblement d’un quart de période en avance de la force électromotrice de l’alternateur, et l’étincelle jaillissant au moment de la tension maxirna coïncide non seulement avec une intensité nulle dans le circuit de, charge, mais encore avec une force électromotrice nulle, au lieu de la force électromotrice constante E du système à courant continu. Il en résulte qu’il est beaucoup plus facile de souffler l’arc après le transfert de l’énergie à l’antenne et de réaliser ainsi l’excitation par impulsion que si l’on emploie le système à courant continu musical.
- t
- Si la méthode de télégraphie sans fil par courant continu à très haute tension a donné lieu, dans des installations de grande puissance, à des avaries de machines, cela provient sans doute d’abord de ce que., faute d’avoir ajoutéaux bornes de la dynamo une batterie d’accumulateurs, on fait passer dans l’induit de la dynamo un courant alternatif de fréquence musicale, qui produit une force électromotrice alternative supplémentaire très importante dans les spires de l’induit perpendiculaires au diamètre de commutation, c’est-à-dire précisément dans les spires où la force électromotrice induite par la rotation de l’induit est déjà maximum: il en résulte donc facilement des flashes au collecteur.
- A cela s’ajoute la gêne qu’entraîne l’excitation des dynamos à haute tension, au delà de i ooo ou a ooo volts suivant les puissances ; cette excitation ne peut se faire qu’en série ou par dynamo séparée. Dans le premier cas, les fluctuations du courant de charge induisent, dans les spires mises en court-circuit sous les balais, des courants alternatifs d’intensité exagérée; dans le second cas, il faut, pour isoler convenablement l’induità haute tension par rapport aux inducteurs, mettre
- 3ï5, et Journal de Physique, 4e série, tome VI, où la même question est traitée par deux méthodes différentes) et J. Bêthenod, Sur le transformateur à résonance {Eclairage Electrique, 1907, tome'IV, n» 5a).
- la dynamo excitatrice elle-même sur un massif isolant, et l’installation se trouve ainsi compliquée.
- Pour ces différents motifs, on doit considérer comme mauvaise toute disposition qui fait circuler tout le courant de charge à travers la dynamo ; et, si l’on ne met pas aux bornes de celle-ci une batterie d’accumulateurs, il faudrait au moins ajouter une batterie de condensateurs de très grande capacité, suivant un montage que j’ai indiqué il y à quelques années. Le meilleur typé de condensateur et le seul qui réalise les grandes capacités désirables en pareils cas est le condensateur électrolytique; il suffirait d’employer une cellule électrolytique par 100 volts de tension aux bornes du groupe des dynamos génératrices.
- Enfin, une des plus grandes difficultés qu’on a rencontrée dans le système à courant continu haute tension a été celle de la réalisation d’un manipulateur; quand on a voulu couper directement le courant principal, on a produit des arcs destructifs, difficile à souffler et des surtensions graves danslesenroulements.il serait préférable de chercher à manipuler soit en désaccordant l’antenne, soit en affaiblissant l’excitation indépendante à l’aide de shunts ou de capacités électrolytiques placées temporairementen dérivation par rapport aux inducteurs. Mais, tout cela n’a plus guère qu’un intérêt rétrospectif. En tout cas, au point de vue de la manipulation, les systèmes à courant alternatif actuels, qui permettent de couper très facilement un circuit excitateur présentant une faible self-induction, ou de modifier la résonance primaire, présentent un énorme avantage.
- Il semble donc que les seuls cas intéressants actuellement pour l’emploi du courant continu en T. S. F. sont la téléphonie sans fil et l’arc chantant donnant directement des ondes entretenues dans l’antenne, système remarquable par sa simplicité, dans les limites de puissance où on peut l’employer. L’expérience montrera si, dans ces applications, l’arc devra être ou non préféré aux alternateurs.
- A. Blondel.
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- 15 Avril 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 55
- LA SITUATION ACTUELLE DES ENTREPRISES Ï)Ë DISTRIBUTION D’ÉNERGIE
- Ladéclaration de guerre d’août 1914 a provoqué, dans les entreprises de distribution d’énergie, un fléchissement immédiat et très accentué des recettes de^vente de courant, aussi bien pour la force motrice que pour l’éclairage ; cette crise s’est prolongée jusque, dans les premiers mois de 19*5, après avoir atteint son maximum d’intensité fin 1914.
- La nécessité de subvenir aux besoins croissants de la défense nationale, tantppur les objets fabri-qués que pour les matières premières, a donné lieu depuis lors à un développement très rapide de toutes les industries dites « de guerre ». De nombreuses usines ont été installées sur tout le territoire pour fournir à l’Etat du matériel de guerre, et surtout les obus dont la consommation devient chaque jour plus considérable. La force motrice nécessaire à toutes ces nouvelles industries a été demandée aux entreprises de distribution d’énergie qui ont eu à faire face à une demande croissante de courant électrique dont l’effet a commencé à se faire sentir dans le deuxième semestre de l’année 1915.
- L’aggravation de la crise des frets, la question du change, ont obligé à produire également dans le pays toutes les matières premières qu’il est • possible de tirer directement des ressources nationales ; ce sont notamment les produits chi-. miques, produits nitrés, aluminium, etc.
- L’industrie hydro-électrique a été mise surtout à contribution, grâce aux prix relativement bas de l’énergie qu’elle peut produire; peu à peu toutes les usines hydrauliques ont vendu la totalité de la puissance dont elles disposaient et certaines d’entre elles ont dû augmenter leurs installations. L’Etat lui-même est intervenu pour aménager rapidement les chutes dont la captation était déjà commencée et celles dont la mise en valeur pouvait se faire sans tarder.
- Les usines à vapeur elles-mêmes ont poussé leur production au maximum mais elles se trouvent dans une situation difficile, du fait de l’augmentation formidable du prix du charbon, qui, en certains endroits, a quintuplé; l’approvisionnement en charbon se trouve aussi forte-
- ment compromis par la crise des transports; les agrandissements d’usines à vapeur sé heurtent enfin aux augmentations de prix des chaudières (100 à 200 %) et des turbines à vapeur (plus de 100%).
- La plupart des entreprises de distribution d’énergie-vapeur ont prévu dans certains de leurs contrats de vente de courantpour force motrice une clause de majoration du prix du courant en fonction de celui du charbon ; cette clause n!existe pas pour l’éclairage, d’où, un manque à gagner important pour les sociétés de distribution urbaine dont l’éclairage constitue le principal débouché.
- , La saturation des usines de production d’énergie a eu comme résultat la remise en service de nombreuses usines datant de iü à ao ans, qui avaient été remplacées par de grandes centrales modernes.
- ¥ *
- La situation est actuellement la suivante : demande croissante d’énergie pour la force motrice, moins accentuée pour l’éclairage.
- Les réseaux régionaux alimentés exclusivement par des usines hydrauliques se trouvent en bonne situation; leurs bénéfices augmentent en même temps que leurs recettes.
- Les réseaux de distribution régionaux et urbains avec usines thermiques, au contraire, tout en voyant également leurs recettes augmenter, sont très loin d’obtenir une progression de leurs bénéfices, car l’accroissement de leurs recettes se trouve absorbée, souvent même dépassée, par les augmentations de dépenses de charbon.
- Comparées à celles de 1914, les recettes des sociétés de distribution pour 1915 ne présentent souvent pas de grandes différences (abstraction faite des majorations pour hausse du charbon).
- En 1914, les 7 premiers mois ont été très bons, les 5 derniers mois très mauvais; en 19» 5, le premier semestre a été médioc«e, le second semestre assez bon. Il s’établit ainsi une sorte d’équilibre entre les a semestres de chacune des années 1914 et 1915.
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- 56. LA LUMIÈRE ÉLEC T BIQUE T. XXXIII (2* Série). — 11*46"
- Comparé au deuxième semestre igi4 (qui ne comprenait pourtant que cinq mois de guerre) le deuxième semestre igi 5 présente une augmentation sensible des recettes :
- La Compagnie électrique de la Loire et du Centre détient le record avec 6o % d’augmentation; cela provient en partie de l’arrêt presque tdtal de l’industrie locale dès le mois d’août 1914» mais surtout du développement très accentué des industries de guerre dans toute la région du centre.
- La Société des forces motrices du Refrain (Jura) et certains réseaux des Alpes ont vu leurs recettes s’accroître dans une très forte proportion.
- L’Union électrique présente une augmentation de 2i' %.
- L’Enérgie Électrique du Littoral méditerranéen accu.se g '% d’augmentation, le Sud électrique io %, la Société, nîmoise d’éclairage '17 %, la Société avignonnaise d'électricité i5 %, la Société méridionale de transport de force 1 % ; ces entreprises, situées dans le Midi de la France, avaient moins soüiTert de la crise en 1914 et plusieurs d’entre elles sont dans une région' essentiellement agricole.
- Pour la Société hydro-électrique des Basses \ Pyrénées, l’augmentation est de 3o % sur 1914; il ; faut ajouter que c’est une Société relativement jeune dont les recettes sont en progression fapide.
- La Société de Bordeaux-Midi qui assure l’éclairage du centre de Bordeaux ne présente qu’une augmentation de 1 % sur 1914 ; on peut attribuer ce chiffre assez faible au fait qu’en 1914 le séjour du gouvernement à Bordeaux avait contribué à maintenir les recettes à un chiffre voisin de la normale
- L’inverse s’est produit à Paris où, pour .les 5 derniers mois, la consommation de courant s’est abaissée de 38 à 20 millions de kilowatts-heure entre igi3 et 1914. En 191$ on atteint près de 34 millions de kilowatts-heure, soit 73 % d’aùg-mentation sur 1914.
- Dans les régions du Nord, de l’Ouest et du Nord-Est, la crise des charbons s’est fait cruellement sentir et de nombreux secteurs subissent
- de ce fait des pertes sensibles; il est assez difficile d’établir des chiffres comparatifs, car les majorations du prix de vente du courant entrent pour une large part dans les augmentations de recettes. A Caen, par exemple, l’augmentation atteint 23 %, mais il y aurait lieu d’en déduire les majorations qui représentent un chiffre assez important. En kilowatt-heures, l’augmentation est de ia % .
- La comparaison est rendue d’autant plus difficile que de nombreux secteurs sont à proximité de la ligne de bataille et subissent de ce fait une gêne considérable ou bénéficient, au contraire, de l’activité militaire. !
- Il est également intéressant de comparer les recettes dü deuxième semestre 1915 a celles du deuxième semestre igi3. Les différences sont les
- suivantes :
- Compagnie Electrique de la Loire et
- du Centre............... -j- 23 %
- Union Electrique................. — 6 %
- Energie Electrique du Littoral Méditerranéen ....................... -j- 9 %
- Sud Electrique................... -j- 7 %
- Société Ntmpise.,.. ; ........... — 8 K
- Société Avignonnaise............. o
- Société Hydro-Electrique des Basses-
- Pyrénées ......................... +i4o %
- Bordeaux-Midi...............— 12 %
- Compagnie Parisienne de Distribution d’électricité (en kwh)...... — 12 %
- Sociétéd’ÉleclricitédeCaen(énkwh) -)- 68 %
- La situation a continué à s’améliorer depuis le début de l’année 1916; ces chiffres montrent que la guerre n’a pas eu (sauf en cè qui concerne les usines thermiques) une répercussion trop grave sur les industries de distribution d’énergie électrique dont l’avenir se présente sous un jour favorable.
- On constate, une fois de plus, l’importance des usines hydro-électriques et la nécessité de développer, dès la guerre terminée, l’industrie de la houille blanche française.
- Max Du Bots.
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- 15 Avril !»16. , LA LUMIÈRE ELECTRIQUE 57
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
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- Décomposition des ; champs magnétiques en leurs harmoniques. — Weichsel.
- Dans la résolution des problèmes sur les courants alternatifs, on décompose habituellement le courant et le voltage en leurs harmoniques les plus élevés. Les méthodes ordinairement suiviès comportent d’assez longs calculs mathématiques.
- Il est souvent nécessaire de décomposer un champ magnétique en ses harmoniques les plus élevés. Il est évident qu’on peut employer les mêmes méthodes qüe pour l’étude du courant et du voltage. Dans la plupart des, cas cependant l’onde du champ magnétique peut être, représentée pat- une figure plus ou moins géométrique, triangle, trapèze, etc. Dans ces conditions, il est possible de faciliter l’étude analytique de l’onde par l’emploi des méthodes ci-dessous exposées. .
- Les ondes de champ magnétique que l’on observe le plus fréquemment dans les machines
- particulier de l’onde trapézoïdale (fig. i £)'. La figure a montre qu’une onde trapézoïdale peut être ' considérée comme constituée par deux ondes triangulaires décalées l’une par rapport à l’autre. Une étude approfondie des figures i a à i h montrera que toutes ces ondes peuvent être
- considérées comme composées d’ondes triagun-laires décalées les unes par rapport aux autres.
- Onde triangulaire. — Les harmoniques d’une onde triangulaire ont été déterminés par plusieurs mathématiciens. L’équation de Fourier relative à un champ triangulaire peut donc être considérée comme connue et sera utilisée comme
- Fig. 3.
- base de toutes les discussions suivantes. Cette équation est :
- ya^ILsior—Basin3x—|B6sin5x— .. «Bnsin/i.r]HA où les constantes B prennent les valeurs :
- à courant alternatif sont représentées sur la figure i.
- Il est facile de voir que toutes ces formes sont étroitement reliées l’une à l’autre. Par exemple, l’onde rectangulaire (fig. i c) n’est qu’un cas
- B, = — o,8 ii B,a = — o,oo5
- B3 =— 0,090 Bjg =5-----0,004
- Bs = — o,o3a Bi7 = — o,oo3
- B, — — 0,017 B19 = — 0,00a
- B, = 0,010 B21 = -f- o,ooa
- Blt = — 0,007 B2J = — 0,00a
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N<? 16.
- et où IIj, représente la hauteur de l’onde triangulaire (fig. 3).
- Onde trapézoïdale. — L’onde trapézoïdale de la figure a peut être considérée comme formée de deux ondes composantes de forme triangulaire, le décalage des deux composantes étant égal à la petite base du trapèze.
- Désignons par b la grande base qui équivaut à 180e et par a la petite base. Le décalage a, exprimé en degrés, entre les deux composantes triangulaires est
- a ' ,
- a == —. i8o aeg.
- de ces deux composantes du troisième harmonique est 3 a. Leur somme fournit donc le troisième harmonique résultant avec une amplitude
- HT.B'3 = 2 B3.HA cos^^-?^.
- Le même raisonnement s’applique à tous les harmoniques.
- D’où l’équation générale :
- (?i a\
- —j
- avec : • >
- Il résulte du théorème de Fourier que la période de l’harmonique fondamental est égale à celle de l’onde résultante, et que la période de l’onde résultante est un multiple impair de celle des différents harmoniques. De même, la période de l’onde fondamentale des triangles gh koxi d efest égale à la période de l’onde trapézoïdale résultante et cette période est à son tour égale à celle de l’harmonique fondamental des trapèzes. L’onde trapézoïdale p.eut donc être considérée . . comme formée de deux ondes si-
- nusoïdales décalées d’un angle a l’une par rapport à l’autre; Ces ondes sinusoïdales constituent les Fig. 4. harmoniques fondamentaux des champs triangulaires composants. On peut les ajouter graphiquement comme il est indiqué sur la figure 4 et l’on voit alors que la résultante fondamentale est donnée par la relation
- Ht.B\ = 2 Bt.cos
- O
- Pour la signification de HT et des B' voir la figure 5.
- IL--------
- Fig. 5,
- Où verrait exactement de même que le troisième harmonique du champ trapézoïdal est le vecteur somme des troisièmes harmoniques des champs^ triangulaires ghk et de f. Le décalage
- a = - . i8o° (voir fig. 2).
- B„ = coefficient relatif au nB harmonique d’un champ triangulaire (V. l’équation 1).
- B'„ == coefficient relatif au n9 harmonique d’un champ trapézoïdal.
- Ht = amplitude du champ trapézoïdal (fig. 2).
- Ha = amplitude du champ triangulaire (fig. 2).
- L’équation du champ trapézoïdal pleut donc être écrite :
- YT=[B'lsin^-4-B'3sin3.r-|-.... .-J-B'„sin(nj7].HT =H4[2Bicos sin^-j-aB3cos ^sin3a;-j-...............-f-
- + 2 B„ cos sin
- Il est habituellement préférable d’exprimer les différents harmoniques èn fonction de HT, amplitude de l’onde trapézoïdale. Il suffit pour cela de calculer H4 en fonction de HT.
- Les triangles hnk et imk (fig. 2) étant semblables on a :
- h n i m
- kn m k
- mais :
- h n = h4, kn — -, 2
- , im : ht ~ 0 ’ mk b — a
- d’où :
- En substituant cette valeur de H4 dans l’équa-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 59
- 15 Avril 1916.
- tion précédemment obtenue, on obtient pour le champ trapézoïdal :
- Yï=Ht[bYi—^cos-sin^+Bsf------Vos^sin3#+. •.
- \b—aj 2 \b—aj a
- 4- B„ (. b- ^ cos H-~ sin nx].
- \b — a/ %
- On a d’ailleurs :
- JL-
- i8o;
- b .a. 180’
- Introduisant cette valeur dans l’équation ci-dessus on obtient :
- ' TT 180 'cl . ,, 180 3 a
- Yt=Ht[B1 ——^cos-sin.r-|-Bj —----cos — sin3a;+ ...
- + B„
- 180—a 180
- 180—a
- 180
- ncL .
- cos —.sin nx].
- Bu B3, Br ... B„ représentent les coefficients de l’équation (i).
- Les produits
- B,
- 180
- 180 — a
- cos
- a
- a
- 180
- i8o —a
- 3 a a
- B„
- 180
- j8o — a
- cos
- n cl a
- peuvent être désignés par B',, B'2) ... B'„ en sorte que l’équation de l’onde trapézoïdale s’écrit :
- YT=Hx[B'1sin.r-|-B'3sm3.27-)-... -|-B'„sin«.27]. (2*«*).
- L’amplitude du 11e harmonique exprimée en pourcentage de celle de l’harmonique fondamental est donc : (
- BS,
- BS
- B„ cos
- B, cos -
- B„cos(-)
- 100.-----Ï—J. (3)
- -f a
- 0,811 cos -2
- Onde rectangulaire. — L’onde rectangulaire peut être considérée comme un cas particulier intéressant de l’onde trapézoïdale. On l’obtient pour a — b ou a = 180°.
- Portant ces valeurs dans l’équation (3) on obtient :
- n. 18o®\ 0,811.00890°
- BS,
- B"
- B„cos
- L’indétermination peut être levée par le rapport des dérivées :
- 100
- BS B„.«sin(«90°) B„
- — = 100. —-----^---'=ioo« ——
- tin o,8ii.sm9o° 0,811
- sin(«.90°. (4)
- Le facteur sin [n 90°) est égal à l’unité pour les différentes valeurs de n (1, 3, 5 . ..). Pour les harmoniques n — 1, 5, 9, i3, etc., sin (« 90°) est positif; le sinus est négatif pour « = 3,7,11, ...
- D’après l’équation (1), les troisième, septième, onzième, etc., harmoniques d’un champ triangulaire sont négatifs. D’où il résulte que tous les harmoniques supérieurs au premier d’un champ rectangulaire sont positifs.
- L’équation (4) met en évidence ce fait très important que le rapport de l’amplitude du ne harmonique d’un champ rectangulaire à l’amplitude de l’harmonique fondamental est égal à n fois le même rapport pour un champ triangulaire.
- L’amplitude de l’harmonique fondamental d’une onde rectangulaire par rapport à l’amplitude, de cette onde peut être calculée au moyen de l’équation (a bis) :
- a
- X
- Pour l’onde rectangulaire a = 180°. D’où :
- „ 180 o
- B j = Bj, —. cos 90° = -.
- o o
- pour lever l’indétermination, posons :
- a .b
- VT\
- On a alors B', = B,
- CL
- os - = B,
- a
- cos
- cl.b a ' a
- % TC
- En différentiant et faisant a = ion trouve :
- „ 0,811 .a
- B', =-------.t:. sin -= 1,275. (5)
- L’amplitude de l’harmonique fondamental d’une onde rectangulaire est donc les 127,5 % de l’amplitude du rectangle.
- En portant cette valeur de B', dans l’équation (4) on obtient :
- B'» = «B„ sin(« 90°) = i,57 .«.B„ sin [n 90®)
- 0,811 '
- 100
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- 60
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). —? N* 46.’
- et, avec les valeurs de B» précédemment calculées, on a :
- B', = «,27s
- B'3 — — 1,57 X 3 X 0,09 sin 270 0 = -j- 4,2'5
- B'3 = 1,57 X 5 X o,o3 sin 5oo# = -f- 0,252
- D’où finalement :
- Yt = [B*4 sin x -{- B'3 sin 3x -f- ... -f- B'„ sin nx\ (6) où
- B'„ == 1,57.71. B„. sin («90°)
- les valeurs de B„ étant fournies par les équations (1).
- Ondes interrompues. — Les ondes étudiées jusqu’ici avaient des ordonnées nulles pour les angles o°, 180’, 36o°, etc. Pour quelques formes d’ondes on a cependant'des ordonnées nulles sur lin intervalle notable d’angles. Ces ondes, repré-septées en 1 f, 1 g, 1 h seront désignées sous le nom d’ondes interrompues.
- Ondes interrompues rectangulaires. — Une onde rectangulaire interrompue peut être considérée comme formée par la superposition d’ondes rectangulaires non interrompues présentant entre elles un certain décalage, comme on
- peut le voir sur la figure 6. L’onde interrompue qui a été représentée peut être considérée comme formée par la superposition de deux ondes rectangulaires non interrompues présentant entre elles un décalage def°. L’amplitude de l’harmonique fondamental relatif à Tonde rectangulaire interrompue est donc la résultante des amplitudes de l’harmonique fondamental relatif aux deuxv ondes rectangulaires composantes non interrompues (v. fig. 7).
- On a donc :
- BV.H.
- 2B'!.Hr.COS -2
- 1 ou, d’une façon générale,
- B',»-.Hh; =e 2B'„.Hr.cos D’autre part oh a :
- d’où
- Hrî — 2 HR 5 H„ —
- n Y
- H„
- L’équation relative à une onde interrompue est alors : ,
- . t
- Y*,—Hnt[B'i/sinÆ-f-B's< sin "ix-\-... -f-B',„sin nx] (7)
- IX Y
- avec B',,* = B'„ cos —, B'„ étant égal au coefficient du n'harmonique relatif à une onde rectangulaire non interrompue.
- En tenant compte de la valeur de B'n fournie par l’équation (6) on a :
- B',,/ — i,58 n B„ sin (n 90“) cos ^
- [lL
- B„ = le coefficient relatif à une onde triangulaire, Y =1- i8o» (v. fig.8),
- Hb = amplitude de l’onde rectangulaire interrompue (v. fig.8).
- Onde triangulaire interrompue. — Une onde triangulaire interrompue (fig. 1. f) peut être considérée comme formée par la superposition de deux ondes trapézoïdales décalées de a0 (fig. 8). L’examen de la figure 8 fournit immédiatement;
- c — a — 2 d, c a — 2 d b = 1
- mais
- a-\-‘id=.b‘,%d-=.b — d
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-
-
- 15 Avril 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 61
- •\. *
- d’où :
- c a —r- b - d va _ = - = —
- i b a i
- c b 2
- a c 'b ib
- i c + b
- a a b ’
- En posant :
- on obtient
- ou
- a —
- a
- b
- i8o°,
- Y
- e
- 7 ;l8o° b
- — — _X_ j_ L
- 180 36o ' i
- .... a - I + 90». (8)
- Le décalage des deux trapèzes constituant l’onde triangulaire interrompue est égal à a0. Si B'„. HT représente l’amplitude du n* harmonique relatif à une onde trapézoïdale composante, l’amplitude B',„- Ha, du na harmonique relatif à l’onde triangulaire interrompue est donnée par
- B'„,-.HAi = aB'„.HT.cos —, a
- et, comme HA* = aHT, on a :
- B',„- = B'„ cos —.
- En tenant compte de la valeur de B'„ donnée par l’équation (a)
- r./ 180 «*
- = ------.cos —
- 180 — a 2
- on obtient pour l’équation de l’onde triangulaire interrompue :
- Ya,=IIa, J^B, côs2 - sin x -(- B3 cos3 sin 3jr —f- ...
- , „ „ f na\ . ~] 180
- + (9)
- Bj, B3... B„ étant les coefficients de l’équation (1) et « étant donné par l’équation (8)
- « = { + 9°°>
- Y = l’angle pour lequel l’amplitude de l’onde interrompue est nulle.
- Onde trapézoïdale interrompue. — La figure 9 montre comment une onde trapézoïdale interrompue peut être décomposée en deux ondes trapézoïdales non interrompues présentant un
- -J d U-
- F'g- 9-
- certain décalage e. Cette figure permet d’ecrire immédiatement les relations suivantes :
- c-\-if=a — d ou c-\-d—a — 2f
- a-\-%f—b d’où if—b — a Par suite : ,
- c-\-d~a — ba = ia — b
- et
- Posons
- c d b
- a = 180 — b
- § — 180 %
- ( «<>j
- T=.8° j
- £ = l80 7.
- b
- La figure 9 montre qu’on a :
- e — a—d
- d’où
- e==à — S
- et, en introduisant la valeur de a tirée de l’équation 10,
- Y+8-(-i8o—28 y—{—180 — 8 Y—5 , .
- -----=ïT__=lr+9„M„)
- Cette équation fournit le décalage e entre les deux composantes trapézoïdales non inter-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N° 16.
- rompues en fonction de y et de § qui caractérisent la forme de l’onde interrompue. De même l’équation (io) fournit la valeur de a en fonction de 5 et y.
- Les harmoniques de même ordre relatifs aux deux ondes trapézoïdales composantes s’ajoutent géométriquement et donnent l’harmonique de même ordre relatif à l’onde trapézoïdale interrompue.
- On a alors :
- une onde rectangulaire interrompue. Il suffit de poser
- b — c — d
- d’où
- S-j-y=rr l8o°.
- L’équation (io) devient alors a. — 180 et l’équa-
- tion (u)
- Y — (180 — y)
- e =------i-----------h 9° — Y
- mais
- d’où
- HX1 — 2 B't. IIT. cos
- jj ___ Ht»
- ri t — — 2
- B',,- = B',. cos -.
- De la même manière on a pour le coefficient du n” harmonique :
- B'„, = B'«. cos —.
- L’équation de l’onde trapézoïdale interrompue s’écrit alors :
- s 3e.
- YTi = Htî- [B'jcos - sin x -J- B'3 cos — sin ix -4-.. . 2 2
- B'„ cos — sin nx. (12)
- 2 x '
- B'i, B'31... B'„ sont les valeurs des coefficients fournies par l’équation (2 bis). Exprimant les coefficients B' en fonction des coefficients B, on a :
- v w 180 ru « e • 1
- 1 Ti — Htî —------|H1 COS - COS - Sin X
- 180 — a 2 2
- 11- 3 a 3e.
- + B3 cos — cos — sin 3 x -f- .. . 4-22 1
- na ne .
- -4- B„ cos — .cos — sm nx 1.
- 2 2
- 12 bis)
- Les équations (12) relatives à une onde trapézoïdale interrompue permettent d’obtenir, comme cas particulier, l’équation (7) relative à
- et, par suite, l’équation (12) peut s’écrire :
- v 3 V «
- YTi = ILntB'j cos sin a; -f- B'3 cossin 3 x -j- ...
- B'„ cos
- sin nx\
- et devient identique à l’équation (7).
- On pourrait également déduire, de l’équation (12), l’équation (9) relative à une onde triangulaire interrompue en faisant d = o, à partir de laquelle on retrouverait l’équation (1) relative à une onde triangulaire non interrompue en supposant a = 90°.
- Ondes composées. — Les figures 1 d et 1e représentent ce qu’on peut appeler des « ondes composées ».
- La figure 1 d reproduit évidemment une onde composée qui est la somme d’un certain nombre d’ondes rectangulaires. Pour calculer l’équation relative à une telle onde il suffit de calculer l’équation de chaque onde rectangulaire et d’ajouter les résultats obtenus.
- Pour l’onde représentée sur la figure 1 e, on formera l’équation relative à une onde triangulaire interrompue et on ajoutera les résultats obtenus.
- Le nombre des « ondes composées » qu’on peut imaginer est théoriquement infini. Les deux exemples précédents indiquent la méthode générale qu’on peut suivre dans l’étude de telles ondes.
- A. B.
- (Proceedings of tke American Institute of Electrical Engineers, octobre 1915'. )
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- 15 Avril 1916. , LA LUMIERE ELECTRIQUE
- ÉCLAIRAGE
- Équivalence mécanique de la lumière d’une lampe A, incandescence.
- — Th. Peczalski.
- Le rendement lumineux d’un corps incandescent est par définition le rapport
- R= f ed'k-.T ed\, (il
- «Ao Jî
- e est le pouvoir émissif du corps en question, X# et X, les deux longueurs d’onde limites de sensibilité de l’œil. Pour les rayons ultraviolets e est très faible ; par conséquent Xo peut être remplacé par zéro dans (i).
- Dans le cas des lampes électriques ordinaires,
- E —j^ed'k
- ne représente pas toute l’énergie consommée par la lampe (w), car une faible partie est dissipée à l’extérieur de l’ampoule par les gaz qui la rem-dlissent. Mais la'perte d’énergie par conduction étant faible (a,à 3 % de w) nous pourrons confondre w avec E dans le raisonnement qui suit.
- Expérience. — L’appareil qui nous a servi à mesurer R se compose d’un ballon en verre épais (A), feymé par un bouchon en verre (b) rodé
- Fig. I.
- dans (A). Les deux trous de (b) (i) et (a) laissent passer à l’intérieur de A deux fils métalliques qui soutiennent une lampe de tantale (L). Les fils sont ensuite complètement mastiqués afin
- d’empêcher tout contact avec le liquide que contient le ballon ; on met un tube de verre (t} dans le mastic pour plus de rigidité. Le troisième trou du bouchon (3), qui ne se trouve pas dans le plan de la figure, est surmonté d’un tube gradué U. Le bouchon (b) une fois mis en place, on remplit le ballon avec une solution de CuCD dans l’eau (a %). La solution monte à quelques Centimètres dans le tube. Qn verse ensuite dans U un peu de pétrole afin que le ménisque du liquide dans U soit toujours le même. On empêche toute communication entre l’intérieur et l’extérieur de A en mastiquant toutes les lignes de jonction entre le ballon, le bouchon, le tube et les fils.
- On met l’appareil ainsi construit dans un vaste bain d’eau dont la température est maintenue sensiblement constante et l’on allume la lampe. La plus grande partie des rayons émis par le filament de L est absorbée par la solution; il en résulte une élévation de température et la dilatation de celle-ci ; le liquide dans U monte de Nj à Na. On mesure l’ascension N2 — Nt. On retire la lampe du ballon, on la plonge dans un vernis noir de façon que celui-ci forme en séchant une couche opaque sur les parois de la lampe. On place de nouveau la lampe noircie dans le ballon et l’on répète l’expérience dans les conditions identiques aux précédentes.
- Soient w l’énergie consommée par seconde par la lampe non noircie et produisant l’ascension de la colonne liquide de Ni à N2, w l’énergie consommée par la lampe noircie et provoquant la même ascension, w — w' représente l’énergie qui passe par seconde à travers la solution.
- On a trouvé, d’après quelques expériences,
- w. vo‘. Ns — N],
- i7,a7 16,87 6,465 cnt.
- R' ne représente pas le rapport ( i ). On aR'< R, car la solution de 2 % de CuCl2 dans l’eau est, d’après Coblenz (*), non seulement tout à fait
- (<) Bull. Bureau of Standard, t. VII,| 1912, p. 619.
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- 64 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série); —N» 16.
- absorbante pour les rayons infra-rouges à partir de o ^,67 mais aussi en partie pour les rayons rouges. R se calcule de la manière suivante: on sait d’après Houston (*) que la distribution de l’énergie dans le spectre visible est, pour la lampe de tantale, approximativement propor-
- tionnelle à la longueur d’onde X. Soit OA (fig. 2) Ja courbe représeritative de cette énergie (e) en fonction de X ; la distribution de l’énergie dans le spectre de rayonnement traversant la solution employée est représentée par la ligne courbe qui s’obtient en tenant compte des coefficients d’absorption de la solution.
- L’aire OAB est proportionnelle à
- E' =j\d\ l’aire hachurée à w — w', d’où :
- tj 17/ (fv — w') X aire ABC
- R = E' : w = '-----±———--------
- w X aire hachurée
- 0,023 X 32,5 “
- = 0,032.
- L’intensité lumineuse de la lampe expéri-
- (*) Proc. Roy. Soc. of Edinbergh,t.XXX, 1910, p. 555.
- mentée I est de 9,96 bougies décimales. Une bougie décimale vaut donc
- L . w X R „
- 1 bougie —--------= o,o56 watt.
- d’où 1 lumen — 4,5,.soit 5 ergs par seconde.;
- Ces deux valeurs sont déterminées en prenant comme limites de sensibilité de l’œil des longueurs d’onde oetop,65.
- La plupart des expérimentateurs précédents ont pris pour limite du spectre visible, du côté infra-rouge, la valeur extrême soit 0^,76. Il y a donc une grande différence entre R antérieurement déterminé et ,la valeur que je propose* Angstrôm (M, par exemple, trouve entre ou os*, la valeur du lumen de 8 ergs par seconde. ‘
- Les mesures exécutées avec l’aj)pareü décrit ci-dessus (calorimètre conductible) comportent moins de causes d’erreurs expérimentales que celles qu’on fait avec le calorimètre ordinaire : on ne mesure que deux quantités avec le calorimètre conductible (énergie et température) ; avec le calorimètre ordinaire on en mesure quatre (énergie, température, masse d’eau et temps) ;les mesures ne comportent pas de corrections ; celles qu’on exécute avec le calorimètre, ordinaire en comportent plusieurs, ; notamment la perte de chaleur par conductibilité. Les lampes à incandescence ne s’allument pas à leur maximum d’intensité immédiatement après l’établissement du courant. Cette propriété n’est pas gênante dans l’expérience actuelle, alors que, dans les mesures faites à l’aide du calorimètre ordinaire (s), elle peut causer des erreurs.
- (Comptes rendes des séances de l'Académie du a4 janvier 1916, note présentée par M. Bouty.)
- (*) Phys. Zeits., t. III, 1902, p. 257., .
- (2) Expérience faite par Russner, Phys. Zeits., 1907, p. 120.
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- 15 Avril 1916. , ; , LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 1 ‘ ' ' i u
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- . TRACTION
- Le chemin de fer à traction électrique de
- Kirunà-Riksgr&nsen du réseau de l’État Suédois.
- . i
- Depuis le ,19 janvier i9?5, la ligné de chemin dé fer à-traction électrique, longue de 13o kilomètres, qui va de Kiruna (Suède) à Riksgrîihsen (Norvège) est ouverte à l’exploitation. Cet événe-menl a son importance car, pour la première fois en Europe, on a mis en circulation sur cette ligne des trains électriques de 2 000 tonnes.
- Dès 1902, l’Etat Suédois avait mis à l’étude le problème de la traction électrique sur les grandes lignes ; dé *1905 à 1907, des essais se poursuivirent, avec des courants de traction atteignant à des tensions de 20 000 volts, sur les lignes de Tomteboda-Kartan et de Stockholm-Jârfva. Le résultat de ces expériences fut le choix du courant monophasé à i5 périodes comme le mieux approprié à la traction sur les chemins de fer suédois.
- Pourquoi a-t-on, pour la première application de ce mode de traction, choisi la ligne Kiruna-Riksgrünsen!) Parce qu’on a jugé que, pourarriver à d’heureux résultats, il fallait rechercher un trafic régulier, des trains de gros tonnage et le voisinage de puissantes chutes d’eau, conditions auxquelles répondait parfaitement le tronçon de i3o kilomètres de la ligne én question. Celle-ci, par laquelle le minerai de fer de Laponie est transporté vers le port de Narvik toujours libre de glaces, sur la mer du Nord, a son origine à i/io kilomètres du cercle polaire ; c’est la plus septentrionale des voies ferrées du monde entier. Traversant une région où règne le climat polaire et sujette à des ouragans de neige par des froids de 35°C, cette ligne électrique a fonctionné néanmoins très régulièrement depuis sa mise en service.
- Il est intéressant de signaler ici les raisons pour lesquelles cette ligne a été électrifiée :
- Les transports de minerai de fer, qui atteignaient annuellement au chiffre de 1,660000 t. devaient être triplés, c’est-à-dire portés à 5 millions de tonnes. En conservant la itraction à
- vapeur cela obligeait à des transformations et dépenses considérables : doublement de la voie, jusque-là unique, acquisition de locomotives, plus lourdes, création de dépôts de charbon et
- / Mcpparis
- . . . nrum -G+it/vact
- ’jgnes mart/mnduts Gellirera~Raqjs jgta d'etimtnranen
- Kaisepâkfe^SsiïH '
- f TornetrâslSæA
- A « Centrale
- d. Canal de retour —ïïgneà morehandius
- , "Plan de la tenbale PûJj'us
- ’m Kiruna'
- Fig. 1. — Plan de la ligne à traction électrique et à vapeur de GeUivare-Riksgrünsen avec prolongement jusqu’au chemin de fer norvégien à Narvik.
- dé réservoirs d’eaux. L’adoption deJa traction électrique obviait à ces nécessités et permettait d’accroître le tonnage et la vitesse des trains. En effet, le. reiiiorquage d’une longue rame par
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. kxXIII (2' Série). — N» 16.
- _______________________________jüii.________________
- deux locomotives, l’une en tête, l’autré eh qtleue, est difficile parce que les deux mécaniciens ont delà peine à coordonner leurs manœuvres; de plus, sous les longs et nombreux tufiriéls de la ligne, le personnel de la locomotive de queue eût été fort incommodé par la fumée. Semblables inconvénients n’existent pas dans lé cas de la traction éléctrique ; la longueur de rame peut être portée sans difficulté à 40 wagons dé minerai, outre un wagon à marchandises. Cela correspond à une première augmentation de 40 % du tonnage transporté, tandis qu’une seconde perçt s’obtenir par accroissement de 5o % de la vites.se des traiipg. La plus grande vitesse des
- houille par jour, il fallait deux chauffeurs, outra le mécanicien sur chaque machine ; un homme suffit sur les locomotives électriques.
- En dehors des gaftjjéi la voie, de 1 435 millimètres est unique, a$ôc rampes à 1 % au plus et rayon de courbure minimum de 5oo mètres.
- La centrale alimentant là ligne est établie aux chutes de Porjus, à iio kilomètres de Kiruna, en un point favorablement placé pour distribuer l’énergie électrique à l’industrie. Un barrage, établi au-dessus des chutes, relève de 5 mètres environ lé niveau de l’eau du lac de Porjus et, tout en donnant une hauteur de chute de
- jJ -tirtuit -j fuhmphut <*
- ./• **--------*uhhl: JH, fifkm
- Fig. a.
- trains de minerai actuellement atteinte en traction électrique est de 5o kilomètres-heure.
- Pour une contrée comme la Suède où le charbon est rare et doit être en majeure partie importé tandis que la force hydraulique y abonde, l’électrification des voies ferrées est d’un intérêt économique national. Comme les centrales hydroélectriques de l’Etat fournissent l’énergie aux mines et à d’autres industries, la charge diurne et nocturne devient extrêmement favorable à la production de l’unité de puissance à très bas prix.-'
- Enfin, l’économie de salaires par réduction du personnel des trains n’est pas à dédaigner. En effet, pour alimenter le foyer des locomotives à vapeur,. qui brûlaient 7 ao.o kilogrammes de.
- 55 mètres, régularise le débit pour la durée d’une semaine environ.
- La centrale qui fait saillie hors du rocher à 5n mqtres au-dessous du niveau du sol est alimentée d’eau par un canal de 5a5 mètres de longuepr auquel fait suite un canal d’évacuation de 1 27^ mètres ; ces deux canaux sont munis de bassins de régulation.
- L’énergie nécessaire à la traction électrique a’ été fournie pour commencer par trois alternateurs de chacun 10000 kilovolts-ampères de puissance maximuip, et le courant pour les mines de Gelli--vare et de Kiruna, par un alternateur triphasé de 11 000 kilovolts-ampères. Pour les deux genres de courant, un seul groupe de secours composé d’une-turbine et deux générateurs»
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- 15 Avril 1916.
- Le courant de traction produit à i5 périodes et 4000 volts est transporté à 80000 volts. Des transformateurs spéciaux à 4 060/40 000 volts sont, pour relever la tension à ce chiffre, accouplés en parallèle du côté basse tension et en série sur la haute tension.
- Les alternateurs, actionnés par turbines hydrauliques faisant aa5 tours par minutes, sont à 8 pôles, complètement blindés et ventilés par ventilateurs spéciaux. La mise en marche et l’arrêt des turbines s’opèrent à la main tandis que le réglage de la vitesse en marche s’effectue à distance, du local où se trouve le tableau de distribution.
- Ce dernier local, qui abrite également les transformateurs, est construit au niveau du sol, au-dessus de la centrale.
- Il n’y a d’interrupteurs à huile que sur la ligne à 80 000 volts ; la manœuvre de ces appareils à longue course et points de rupture multiples s’opère à distance par l’intermédiaire d’électroaimants tournants. Les lignes de transport à 80000 volts sont mises en et hors circuit par des interrupteurs unipolaires à ,main. La protection contre les surtensions, en dehors de la mise à la terre du point neutre, est assurée par des para-foudres à cornes combinés à des réactances étagées.
- Quatre sous-stations, situées à Kiruna, Torne-t/'âsk, Abisko et Vassijaure, s’échelonnant le long des i3o kilomètres de voie, abaissent la tension à 15 000 volts. Chacune est équipée de trois transformateurs cuirassés, de 1 000 kilovolts-ampères de puissance en service continu et 2 700 kilovolts-ampères au maximum de pointe; rapport de transformation: 8oooo/i5ooo volts; enroulements complètement immergés dans l’huile et refroidissement par ailettes de la cuve.
- Montés dans des cabines distinctes, ces transformateurs peuvent être sortis et directement placés sur un wagon spécial amené sur une voie qui passe devant ces cabines ; ce wagon sert à les transporter dans un atelier d’essai et de réparation.
- Les interrupteurs à huile à 80 000 volts sont de même type que ceux de la centrale, mais, dans les sous-stations où l’on ne dispose pas d’une source d’énergie indépendante, on n’a pas pu faire usage de la commande par électros. Toutefois, on n’a pas renoncé à l’avantage de la commande à
- • 1 »
- distance. Avant de fermer l’interrupteur, il faut par une rotation d’environ 170° relever une masse reposant à terre; à sa position haute, ce poids est retenu par un verrou. La fermeture de l’interrupteur s’opère alors par commande à distance en dégageant le verrou au moyen d’un relais excité par un courant de faible intensité. Un autre relais commandé par bouton de pression, du
- Fig. ï. — Ligne aérienne du chemin de fer de Riks-grünsen. Gourant monophasé i5'ooo volts,'
- tableau de distribution, dégage un encliquetage qui provoque, par la détente d’un ressort, l’ouverture de l’interrupteur.
- Les deux petits interrupteurs à huile qui donnent et coupent le courant de ligne se manœuvrent à la main, mais peuvent s’ouvrir automatiquement sous l’action d’un relais à maximum. Pour faciliter la visite de ces appareils, les cuves à huile peuvent s’abaisser à volonté.
- Le transport de force estrassurépar une double ligne dont chaque moitié comporte deux câbles
- • • t - '
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXÏfl (2* Série). — N° 16.
- en cuivre d’une section variant de 8o à 5o millimètres carrés entre la centrale et la sous-station la plus éloignée. Cette ligne est portée par des pylônes métalliques de 18 à 22 mètres de hauteur,
- leurs d’établir facilement des sectionnements de voie à interrupteurs simples à couteau et à cornes.
- Le câble de suspension, à 7 torons, en cuivre, mesure 5o millimètres carrés de section ; le câble
- Fig. 4. — Train de minerai avec locomotives i C •)- G I.
- espacés en moyenne de ig5 mètres et au inaxi-mum dc 32"o mètres. Les câbles sont suspendus à des isolateurs à chapelet à 4 éléments en alignement droit, 6 en courbe. Trois cabines à interrupteurs de sectionnement sont échelonnées sur la ligne pour permettre de localiser les pertes à la terre et d’isoler les parafoudres à cornes avec résistances liquides.
- Le câble de trolley est suspendu de façon spéciale avec des portées moyennes de 52 m. 5. Les bras de potence, en simple tuyau à gaz, peuvent pivoter sur les isolateurs que portent des pylônes métalliques (fig. 4). Cette mobilité du point de suspension permet la tension automatique du câble, point essentiel ici, en raisons des grandes variations de température et des grandes vitesses des trains. Tous les 1 3oo mètres environ, des appareils de tension sont intercalés sur la ligne; ilâ' prennent en même temps le câble de suspension et le câble de ligne et les tendent séparément au moyen d’un poids. Le franchissement de ces,dispositifs par l’archet se fait avec souplesse et sans difficulté ; ils permettent d’ail-
- •4 i
- de trolley, à section en8, mesure 80 millimètres carrés. Les fils de suspension et attaches sont en cuivre. La fixation du câblede ligne dans le sens horizontal est assurée en pleine voie par un tube monté sur l’un des isolateurs.
- La protection de la ligne contre les charges
- statiques est réalisée à l’aide de parafoudres à cornes, munis de résistances sur le fil de terre, et intercalés en des points convenables.
- Dans les tunnels, eu égard à la fumée des loco-
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- Fig. 6. — Schéma des connexions delà locomotive iC -f- Ci.
- >y
- cf ;
- s.'
- HH
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- »• F< . P3‘-
- 4-
- SC
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- LA LUMIÈRE
- motives à vapeur encore nécessaires pendant l’électrification, on a placé un isolateur de chaque côté de la voie; portés par un bâti métallique scellé dans la voûte, ces isolateurs sont réunis par une traverse tubulaire qui porte les câbles de suspension et de trollèy. Ces derniers coulissent sur la traverse de manière à donner à ces câbles le jeu nécessaire à leur tension.
- Locomotives. — La traction est assurée par deux locomotives d’express 2-B-2 et i3 locomotives 1 C + Ci pour trains de minerai. Lçs premières peuvent remorquer 200 tonnes, tandis que les trains de minerai font 1 855 tonnes de charge, locomotive non comprise.
- Les machines de ces derniers trains sont constituées par l’accouplement de deux demi-locomotives semblables dont le moteur surélevé commande par bielle un arbre disposé à la hauteur des essieux accouplés (fîg. 4). Chaque demi-locomotive possède une cabine en bois et tôle régnant sur toute la longueur du châssis et comportant trois compartiments : poste du mécanicien, cabine des interrupteurs et' chambre des machines.
- Si l’on a isolé ainsi les machines des appareils et transformateurs c’est pour forcer l’air à parcourir un trajet défini et à opérer une ventilation efficace. Des cheminées d’appel aspirent sous le transformateur l’âir qui enveloppe d’abord cet appareil, est ensuite refoulé vers l’avant de la chambre des machines et divisé en deux courants par une cloison longitudinale au-dessus du moteur. Ce moteur possède en outre un ventilateur propre, tournant avec l’induit et qui fait circuler autour des enroulements et du collecteur l’air refoulé dans le premier compartiment.
- A la fin de son parcours, l’air s’échappe dans l’atmosphère par des ouvertures latérales à jalousies réglables et par des orifices percés dans le toit. Ce toit est amovible pour permettre le montage et le démontage des moteurs et transformateurs.
- Les moteurs de traction monophasés sont de simples moteurs série à excitation indépendante. Il n’y a pas de résistances intercalaires entre les enroulements d’induit et le collecteur. Le stator, d’une seule pièce, porte, en une position commode, le commutateur de changement de marche à commande pneumatique.
- Les enroulements à haute et à basse tension
- ÉLECTRIQUE T XXXIII (2‘ Série).—/N»46.
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- / • . . . "
- du transformateur sont superposés directement. Le noyau plonge dans un bac à huile refroidi par un serpentin extérieur.
- Le système de commande des locomotives pour trains de minerai est basé sur le réglage du ipoteur par modification de la tension secondaire du transformateur. Le fractionnement par tiers des bobines de réaction de la commande fait que chaque rhéostat réglant le courant de moteur n’agit que sur le tiers environ de ce courant. A la mise en circuit, les trois premiers rangs de résistances sont d’abord insérés dans le circuit par le contrôleur. Lorsque le mécanicien passe au cran suivant, le premier-rang est mis hors circuit et le quatrième rang intercalé, etc.
- En marche, pour régler exactement la vitesse malgré les variations de voltage en ligne, il n’est pas néèessaire de couper complètement le courant de façon brusque pour, reprendre de zéro; au contraire, il est possible de ramener la manivelle en arrière à une position intermédiaire.
- L’éclairage de la locomotive est assuré par des lampes à filament métallique, de 23 volts. En cas d’interruption du courant de ligne, ces lampes se trouvent mises automatiquement en circuit avec une batterie d’accumulateurs suffisant à les alimenter durant quelques heures. Chaque poste de mécanicien possède deux radiateurs électriques de chauffage absorbant chacun 2 kilowatts. Les sablières et les paliers de l’arbre intermédiaire de commande sont également chauffés par des résistances électriques.
- Toutes les canalisations de commande d’une moitié de locomotive aboutissent à deux boîtes d’accouplement disposées sur sa façade. Cela permet de faire, entre les deux locomotives, les connexions grâce auxquelles la conduite du train, s’effectue de l’un ou l’autre des deux postes de mécanicien. ,
- Les vitesses commerciales moyennes sont de 37 kilomètres à l’heure pour les trains de minerai, 58 km. 5 pour les trains de voyageurs. Les horaires en vigueur permettent, au moyen de trains de 1 855 tonnes, de transporter annuellement de Kiruna à Riksgransen 4 i3oooo tonnes de minerai. Quand le trafic aura été amélioré, on atteindra à 6200000 tonnes.
- (£. T. Z., 5 et 12 août 1915.)
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- 15 Avril 1916. 7 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- La commande électrique des machihes d’une usine d’extraction des sous-produits de distillation du lignite. — Franck D. Burs.
- A Denver (Colorado), vient de s’ouvrir une • usine qiii a pour objet la distillation du lignite, ou de charbons impropres à la fabrication du cokév et là récupération des sous-produits. Le coke y est pulvérisé, aggloméré et transformé en briquettes.
- Circonstance curieuse, l’énergie électrique est fournie à cette usinepar la compagnie du gaz et d’électriéité de Denver qui se livre à des opérations exactementinverses de celles effectuées par sa cliente ; èn effet, tandis que la compagnie du gaz utilise ses sous-produits à l’enrichissement de ce combustible éclairant, l’usine de distillation poursuit la récupération intégrale de ces sous-produits et cherche à obtenir un gaz aussi pauvre que possible.
- Ce qui caractérise cette installation, au point de vue de Foutillage, c’est l’emploi généralisé de la commande électrique pour toute la machinerie.
- Le contenu de chaque wagon de charbon dérivé sur l’embranchement particulier à l’usine est basculé dans une fosse au moyen d’un treuil qu’actionne un moteur électrique de 7,5 chevaux, 5oo volts. Puis, le charbon est élevé de la fosse par un transporteur mû par un moteur de 3 chevaux, 5oo volts, 1175 tours par minute et vient tomber dans la trémie d’un concasseur à cylindre punique dé 4^7 X 4^7 millimètres, à moteur de i5 chevaux, 5oo volts, n3o tours par minute.
- Recueilli sous le concasseur dans une fosse, le charbon broyé est monté par un élévateur à godets de 202 X 510 millimètres, jusqu’à une hauteur de 18 mètres environ, à laquelle il est, par deux transporteurs à vis, distribué uniformément aux silos. L’élévateur et les transporteurs à vis reçoivent leur commande d’un moteur de 10 chevaux, 5oo‘volts, 900 tours par minute.
- Sous les silos circule un wagon de 10 tonnes de capacité, dans lequel se déversent à volonté les silos et dont le moteur de 3 chevaux reçoit le courant par trolley. Ce wagon amène les charges de charbon au-dessus de chacun des
- %
- quatre fours à coke et se vide dans des trémies alimentant ces fours.
- Un compresseur cross-compound, mû par la vapeur et marchant à 6 kilogrammes de près* sion, fournit l’air comprimé qui, mélangé au gaz, alimente les brûleurs des fours. D’autre part, un exhausteur à moteur de 5o chevaux, 5oo volts, 1 200 tours par minute, aspire le gaz de ces derniers et le refoule dans les gazomètres.
- Dans les scrubbers à benzol, une circulation d’huile à point d’ébullition élevé est entretenu par une pompe rotative que fait tourner un moteur de 3 chevaux, à 1 200 tours par minute. B
- Les fours sont vidés par une défourneuse à moteur de 5 chevaux, 5oo volts, courant continu, alimenté par trolley^ le coke, résidu de la distillation du charbon, déversé devant les fours, est repris par un transporteur à vis en fonte (moteur de 5 chevaux, ï i5o tours par minute, à pôles auxiliaires) qui le pousse vers une fosse. Par un transporteur double, incliné à 14°, il arrive aux cribles rotatifs ; ce transporteur est actionné par un moteur de 5 chevaux, 5oo volts, courant continu, 1 i5o tours par minute, tandis que les cribles le sont par un moteur de i5 chevaux, à engrenage réducteur, tournant à 1 175 tours.
- L’ensemble de ces machines est calculé pour traiter 60 tonnes de charbon à l’heure.
- Les refus des cribles, recueillis dans une fosse, sont conduits par un transporteur à moteur de 5 chevaux à un broyeur à boulets (moteur de 25 chevaux, 5oo volts, continu, 775 tours par minute). Le charbon pulvérisé par ce broyeur est recueilli dans une fosse et, par un transporteur de 45 mètres de longueur, à moteur de 10 chevaux 900 tours, par minute, il arrive à l’atelier de briquetage, en passant sur un séparateur magnétique de 5 ampères, 5oo volts,'qui en extrait tous les débris de fer, outils, etc.
- Le coke est alors passé à* l’ét.uve rotative, chauffée au gaz et mue par un moteur de 7,5 chevaux, 5oo volts, continu, 1 000 tours par minute. Là, il prend une température telle que,T6rsqu’il vient en contact avec le cément, dans le malaxeur, il soit au même'dégré de chaleur que
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- 72 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N° 16.
- ‘ - ' - - -,___... ---—: —----------:—! .- . . —---—U.—,— -I.n ’
- ce dernier et s’y incorpore parfaitement. De cette étuve, le coke est élevé jusqu’à la trémie du malaxeur par un élévateur à godets à moteur de io chevaux, iooo tours par minute. Ge moteur actionne en même temps des appareils de mesure et une transmission. Le cernent èst refoulé dans le malaxeur par Une pompe rotative qué commande un petit moteur de. i,5 cheval, faisant i 750 tours par minute. Le malaxeur est lui-même conduit par un moteur de 5o chevaux, 760 tours par minute, avec harnais d’engrenages et commande de l’arbre de malaxeur par chaîne double.
- Le mélange est ensuite transporté vers la presse à agglomérer qui le reçoit entre ses cylindres creusés d’alvéoles de forme convenable.
- Gètte presse est actionnée par un moteur de 75 chevaux, 635 tours par minute, relié à l’engrenage démultiplicateur par un embrayage.
- *Les. tableaux de distribution de cette usine sont pourvus d’intercepteurs automatiques pour chaque moteur, commandés par bouton de pression placé près du moteur:-Ainsi, lorsqu’une machiné se trouve calée par le charbon, le moteur peut s'arrêter immédiatement; une lampe rougé s’allume, indiquant au personnel que le courant est coupé par suite d’accident et non par rupture d’un fusible ou manque de courant sur la ligne.
- (Electrical Review atui Western Electrician, a6 février 1916.)
- Frein-embrayage magnétique. — G.-B. Fer-guson.
- Dans les usines de tuyaux et caoutchouc manufacturé de la Boston Woven Hose and Rubber G°, à Boston, les machines sont commandées par groupes, au moyen d’un moteur synchrone de 65o chevaux et par l’intermédiaire d’un arbre de transmission unique. Ce moteur synchrone a été adopté pour relever le facteur de charge du réseau. Deux problèmes devaient être résolus : i° arrêt automatique de chaque machine en cas d’urgence; i° démarrage du moteur synchrone de façon progressive et facile sous une forte charge.
- Une difficulté sc superposait aux deux précédentes du fait que la centrale fournissant l’énergie était déjà chargée au maximum, ce qui obligeait à éviter les à-coups au démarrage.
- On a résolu ces différentes questions par l’emploi d’un frein-embrayage magnétique inter-; calé entre le moteur et la poulie qui, par câble, commande l’arbre de transmission. :
- / Cet appareil se compose d’un moulage d’acier plein et circulaire monté à l’extrémité de l’arbrè du moteur. A sâ périphérie se trouve un enroulement cylindrique simple dont les extrémités aboutissent à une paire de bagues de collecteur. Un anneau de friction réglable est monté concentriquement à cet enroulement, de manière à éviter le contact entre les deux moitiés de l’embrayage et à constituer, dans les circuits magnétiques, un entrefer, constant. L’autre moitié de l’accouplement, clavetée sur l’arbre dé la poulie à câblé, est formée d’une armature circulaire, en acier, maintenue sur le moyeu par un disque élastique en tôle d’acier.
- ‘ Quand le courant électrique passe dans l’enroulement, l’armature est attirée vers la moitié menante de l’embrayage: son déplacement parallèlement à l’axe est possible en raison de l’élasticité du disque de tôle qui prend Une certaine concavité.
- On voit, par cette description, que cet embrayage est susceptible de débrayage instantané en cas d’urgence, par simple rupture du circuit d’.excitation et sans exiger pour cela un certain déplacementangulaire comme c’est Je cas pour les embrayages mécaniques. D’autre part, l’appareil n’a aucune tendance à se relâcher sous quelque effort mécanique au démarrage ou en marche.
- Dans l’application dont il est ici question, à côté de cet embrayage et sur le moyeu de sa partie menée est disposée une poulie ordinaire de frein à ruban. Ce frein est desserré par un électro-aimant et fonctionne automatiquement en même temps que l’embrayage.
- L’embrayage ci-dessus décrit mesure 1 m. Î7 de diamètre.
- Un simple interrupteur à bouton de pression, installé dans la salle des machines, commande l’embrayage excité par l’intermédiaire d’un rhéostat automatique de façon à faire croître la charge progressivement et à la même allure en chaque cas.
- (Electrical Review and Western Electrician, i5 janvier 1916.)
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- r-ARIS. — IMPRIMERIE LEVÉ, 17, RUE CASSETTE.
- Le Gérant : J.-B. Noubt.
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- trente-huitième année SAMEDI 22 AVRlL iSlè. Tome XXklll (2« série). N° 19
- SOMMAIRE
- F. CAMPANAKIS — Sur le calcul des rhéostats de démarrage........................ 73
- P. BOÜGAÜLT. — Contraventions dressées par une ville pour interruption d’éclairage. ... . .... . .. ;v. ................. . . . 8a
- , ' ' ' v • ^
- , Publications techniques
- r i ,r'-
- Hydraulique et stations centrales
- Adjonction d’mines thermiques aux usines
- hydrauliques pour l’utilisation intensive des chutes d’eau. — H.-W. Buck.................. 8/,
- Divers
- Le cuivre électrolytique, sa production et ses propriétés. — B. Welbouiin. ................ 89
- La corrosion des métaux......................... 9a
- Brevets d’invention (liste)................... 9',
- Renseignements Commerciaux..................... g5
- SUR LE CALCUL DES RHÉOSTATS DE DÉMARRAGE
- Dans une précédente étude{V), fauteur a examiné quelle était ta capacité maximum possible pour un démarreur en supposant un boudin par interplot, et en supposant chaque boudin complètement, plein.
- Il étudie maintenant le cas de plusieurs boudins par interplot, avec une répartition logarithmique des résistances, et cherche à déterminer le rhéostat et ses conditions de possibilité.
- La capacité que doit avoir l’interplot étant
- C„ = a„é„RL„aT = R I*T,
- ' 4
- oh voit qu’elle variera pour un rhéostat ayant un nombrè p d’interplots donnés, comme
- anbn (! + X)3 _ Xp—(X — i).w X®-»(X'* — 1) _ 4 ~ Xp — 1 X X'' — 1 x
- x 4 “ ' 4 \\p~ 1/ X3”
- c’est-à-dire comme ;
- X" — t V ~‘ X2» ' ‘
- (’) Variation de la capacité des rhéostats en fonction du courant, La Lumière Electrique du 26 février 1916, P- *9?-
- Ces courbes ont été tracées (11g. 1) en fonction
- S 10 1! 12 11 1* ÎS 16 17 12 19 20 2122 O
- Fig- i. _ _____
- du rang n de l’interplot pour différentes valeurs de X. Cherchons l’interplot de capacité néces-
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- U LA LUMIÈRE ÉLÈCÏRÏQÜÈ T. XXXlîï (2' Sérié). —
- Saire maximum. Posons X" = x, on aura y = —t-
- x"
- dont la dérivée s’annule pour x — 2, soit X" = a c’est-à-dire pour l’interplot de rang n donné par
- n -log a. logX‘
- On a tracé également la courbe de Xn = »,
- qui donnera la capacité que doit avoir chaque interplot d’un rhéostat à p interplots pour démarrer un m.oteur de jouissance absorbée P. > .
- Celle maxima sera :
- (X-,)(X+i)» / xr y -i6X (i -f- c) \Kp — \)
- et on aura :
- Courte de A - S donnant } 'mterploi de cépocdc r pour. A entre 1,*2et S c.M l’interplot •*
- donnant cet interplot, en fonction de X (fig. 2). La valeur maxima de y sera y — 1/4 quel que soit le nombre total d’interplots, d’où on tire :
- (Unbn)
- m!iX
- Faisons apparaître la puissance P = UI, absorbée en marche normale par le moteur. Si c est le pourcentage de R donnant la résistance de l’induit, /• induit = cR, qui est reliée à a par la relation :
- cR XaU „ Xp 'R*==Ur=:Aa Xp — 1 Xp+‘ _ 1
- C XP+1 (Xp — 1 ) Xp — 1 ‘
- On sait qu’on a (voir premier article) :
- RP - --------— -------
- X(i+c) X(i+e)
- d’où :
- V r ~ anbn (* + t P
- 4X (1 +c) ' ' ‘
- et en remplaçant an bn par sa valeur :
- C„
- (X - ») (X + 1)« 4 X ( 1 -)- c)*
- Çn __ a-nb,, __ 4 (X" — 1 ) Cmax (®n^n)max X*“
- qui correspond au facteur 4 près aux eourbes déjà tracées. Il est évident qu’il ne faut pas chercher de sens aux points des ,courbes intermédiaires aux points 1, 2, 3...
- Cherchons d’après cela si le rhéostat à boudins, est rationnel. Il faudrait pour cela que la capacité maximum possible d’un boudin pris dans chacun des interplots varie dans le même sens que les (courbes ci-dessus. Cette capacité maximum possible est donnée par :
- U. ^ Æ vri
- F 4L mit T mit J
- qui sera en remplaçant b par sa valeur, de la forme :
- 1
- Cnp croît constamment en partant de o pour n=o, et asymptote à CbP = A0-^B0 pour n— 00.
- On voit qu’elle varie presque constamment en sens inverse de la capacité demandée, celle possible du boudin devenant maximum, là où celle demandée devient minimum; c’est-à dire que l’utilisation du rhéostat à boudin est très maur vaise. En effet en nous reportant aux courbes nous voyons que pour X = i,3 qui,est Une des pointes habituelles pour six ou sept interplots, la capacité maximum demandée correspond au deuxième interplot,-tandis que celle du boudin -aura sa plus grande valeur au sixième ou septième.
- ^La pointe de i,t qui correspond au septième interplot répondrait à un rhéostat ayant vingt à vingt-cinq interplots.
- Pour avoir une bonne utilisation de l’emplacement des résistances, il faut que le nombre d’éléments unitaires des résistances soit très grand (qu’il s’agisse de boudins ou de résistances constituées d’une autrë manière, étant
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- 78
- 22'Arril ;1916; ^ ; LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- _________ _____;__, ' «
- — ».. -"r* r-n:----—1 •
- dbnnéquëles courbes devàriation de là capacité par'ihtërplpb sonL indépendantes du mode de composition des résistances), de façon que chacun d’eux corresponde à une très faible capacité possible, et de coupler ces éléments pour que las capacité possible par interplot suive la yariàtion des courbes ci-dessus. Avec un rhéostat à boudin,s on cherchera autant que possible à
- ment n!est pas toujours possible, comme donnant un nombre de plots trop faible. On aura
- logV« t'
- loga
- Nombre rationnel des boudins par interplot.
- La capacité maximum possible pour un boudin de l’interplot n étant :
- maup r 4*Im \/t ^bn.
- 4 L
- -‘«P»
- + P
- et la capacité que doit avoir l’interplot n étant :
- (x _ i) (x + o*
- Cnn —
- U
- ) (» + ')• (_ÏL_Y T P
- ; +c) W — iJ \ x'~ ; r-
- le nombre qn de boudins nécessaires dans l’interplot n sera :
- (*-)(* + i)« / y /X"-,\
- Cnn 4 X ( i —{— C ) \Xp — i/ \ X1” /
- Çn . Q ' j= y . —_ ; ~
- np' m'r.p 4«I«y/Ty/^,t_|.pi/4y'flmi/ —1
- 4 L mit mit ' "J
- ce qui donnera une vérification pour le rhéostat,
- étant donné que le nombre total maximum de
- boudins Q est donné :
- ^ Q|
- Oh peut d’ailleurs tracer pour chaque interplot une courbe du nombre de boudins-en fonction du courant I, et pour uite tension donnée, en
- I_________________________________
- Métal de
- remplaçant P par UI, par exemple pour i io volts. On aura une courbe de la forme :
- AJ
- 9n — 7-
- BJ + C4 y/l
- i + x '
- B4 et C4 comprenant le facteur —pour passer
- de Im a 1.
- D’où
- A*v/Ï
- , Q n — /-
- b4 v/i ~1" C4
- qui représente une’ hyperbole équilatère en fonction de y/1, ce qui donnera une construction connue très simple en partant des asymptotes, étant donné que toutes ces courbes passent par l’origine.
- Pour une autre tension le nombre de boudins sera proportionnel à cette tension, et sera qn lu sur la courbe et multiplié par U/no. Il ne faudrait pas en déduire que pour une même puissance le nombre de boudins a mettre sur le démarreur serait proportionnel à la tension; en effet supposons la même puissance à 220 volts,
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-
- la
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — 47.
- le courant sera 1/2 de celui à 110 volts et on devra
- lire qn répondant à yjlj'-i c’est-à-dire à i’abscisse primitive divisée par 1,414. C’est cette valeur de qn qui devra être multipliée par 2 pour avoir les boudins pour 220 volts. Leur nombre sera plus grand que pour 110 volts, mais inférieur au double.
- Pour une puissance double avec double tension, le nombre de boudins sera double.
- On tracera ces courbes pour chaque interplot, et il sera alors facile pour U et I donnés de vérifier si 2yn==:Q, ou plus exactement, étant donné que l’on devra arrondir les nombres de boudins par interplot pour avoir des nombres entiers ou même des nombres pairs :
- ' 2<y'„ Q
- qui sera la condition de possibilité du démarreur.
- férents métaux employés, et p étant celui du métal le plus courant, et cette valeur trouvée dé qn sera
- multipliée par P°ur avoir la valeur de qn
- répondant au métal employé, d’où q'n ,
- 20 Durée de démarrage différente. — On opère /'fi ' .
- avec le courant I W 7^ et on multiplie la valeur ’
- . . /T ’.'r:
- de qn ainsi trouvée par V/ ^ ,
- 3° Température différente admise pour Vèchduf-
- f\
- fement du métal. — On opère avec le courant I w -
- et on multiplie le qn ainsi trouvé par
- Pour une variation simultanée de deux quantités on combinera les effets de ces variations sur la marche à suivre. L’expression
- Emploi des mêmes courbes avec des conditions différentes de démarrage.
- Emploi d’un métal différent.
- K'Ô
- Remplaçons /n2 par sa valeur — avec les
- mêmes restrictions que pour notre première étude, on aura :
- ?« =
- aj>n P
- 4X (1 + c)
- TUI s/p
- qui peut s’écrire :
- anl>n (1 + X)s
- qn
- 4X (1 + c)
- u/t'Oy/pj-iaU+X) jbnTp ,A('+4 /i„TPr
- V •>+pV y —J
- Sous cette forme on voit que pour utiliser les mêmes courbes avec un métal de résistivité p' on prendra le point correspondant non pas au cou-
- rant normal I dans le moteur, mais à I' = I On lira alors qn répondant à
- s/r = v'i yp-
- 4/~t -
- \f - étant calculé une fois pour toutes pour les dif-
- v P • -
- v-v*Vç
- pourra s’appeler la caractéristique de démarrage, pour un métal et un interplot donnés.
- Longueur de fil par interplot.
- Les poids par interplot seront proportionnels aux capacités nécessaires, d’où :
- pH. __ C<. __ (æ„&„) -j_ l\ (Xn — i)
- pm ax Umax (a/i^/i)max X®”
- Fig. 5.
- D’autre part on a :
- din :
- 4 I/n y'ln
- m~
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-
-
- 22 Avril 191$.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 71
- et
- •/Ji V ’ _i 4 Lit V(C): (« njrntx — -------------—
- pour l’interplot de capacité maximum. On en tire :
- sn _
- (rfa)Sœax (Sn)max V »x
- = \/(
- et comm’e
- on aura :
- ln = ^ X K
- , Pn (Sn)max __ 4 (X" 1 )
- n)max S» (Pn)roax X*" V
- {l’
- On a
- X P A» — I
- — •tt’ : x )
- Xp — i
- et pour l’interplot de capacité maximum pour lequel
- X»—i i
- X" == 2,
- d’où :
- (*»)
- X»
- Xp
- 2 (Xp — i )
- et
- (*»)
- Xp Xp
- X
- X:
- X»
- x„
- bn a(XP — i) Xp X„ — i a(X„
- et
- *» - /8(X"-i)
- (X»)max V X3n Posons X" = .r et étudions ' ' '
- / _ / /» (^ ~ 1 j
- /« — /«.* y. x3
- dont la dérivée s’annule pour a; = 3/2 valeur de x qui donne pour
- ln == (^n)max X !)09.
- On voit que l’interplot qui a la plus grande longueur de fil est celui pour lequel X" = i,5, c’est-à-dire avant celui de capacité maximum qui a lieu pour X" — 2, et cette longueur de fil est de 9 % plus grande que celle de l’interplot à capacité maximum. Il Arrivera d'ailleurs pour les valeurs dé X —b i ,5 que ces deux interplots seront
- voisins ou même confondus, la valeur unique à prendre alors est celle déduite des courbes donnant X*, pour le nombre entier répondant à l’interplot. (
- On peut, d’autre part, exprimer la longueur par interplot ln en fonction de la résistance totale du rhéostat. En effet, on a :
- r„ = £*;=-^: = r^xA =»,r ;
- S„ lmy/tn ^VT A.
- d’où :
- ln &nbi\m A
- R mp
- et on voit que I« varie comme : '
- &n
- /r XP (X — 1) 4 J X» /X» — I ;
- '/s"=-xr=TJVx7=7V/'*— ;
- et on retrouve la même loi de variation que ci-dessus.
- Capacité.
- On ne peut pas parler de la capacité maximum possible du rhéostat avec répartition logarithmique, étant donné de plus que le nombre des boudins change avec lé service demandé, car on retombe alors sur la capacité demandée par le moteur. En effet la capacité maximum possible pour l’interplot de rang n sera au plus pour répartition logarithmique :
- C, = „ f iïîsSiïi" + P v/4-ffi= v/r,l
- 4 L /me V /me I
- et si on se reporte à la formule donnant qn on voit que ceci représente an bn RI*,» T c’est-à-dire la capacité demandée par le moteur ; c'est la formule même qui détermine qn et on retomberait sur une identité.
- La seule condition de possibilité reste donc
- 2 q'n Q-
- Influence de la mise en parallèle des boudins.
- Soit q1x le nombre théorique de boudins, trouvé par interplot; la résistance de l’interplot sera :
- , ; _ ?Jn _ P X qn [*dn ~f~ g)
- Sn Su dn
- Soit q'n le nombre correspondant pris réelle-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série).—N»47.
- ment pour les boudins pour les nécessités de la construction, et supposons ces q'n boudins couplés en parallèle. Le diamètre de leur fil sera
- — et la longueur possible par boudin
- _ a d'n 4- 3 _ «rfn 4* 3 q'n " ~ d"„ ~ dn
- qui donne une résistance :
- ^ _ p1"« _ p (a</" 4- 3 >/q'«) s,
- l't — *ë“--------------ô~j-------------x
- On On (*n
- mètre du fil en mettant en parallèle tous les boudins de ces intérplots.
- On voit que ceci n’est possible que si q'n > q en effet faisons q'n = q„ = q et étudions
- y — (a^»4- 3) g
- *rf» + pv/ÿ
- qui représente en fonction de d„ une hyperbole équilatère pour une valeur donnée de q, valeur que nous devrons admettre entier supérieur ou égal à 2, puisque nous admettons q boudins en parallèle, et on voit que y > i pour d„ > o ce qui était évident d’ailleurs a priori.
- Plus généralement si on met .r„ boudins en série et y» rangées en parallèle de x„ boudins en série, telles que xn y» = q'n on aura :
- j» ___ dn ___________ a dn + 3 \/Un.
- a n — ~7=r> 1 n — ------J-----»
- Sfyn ün
- s„
- la résistance d’un boudin avec S,," = — sera :
- Vn
- _ P (ac/" 4- 3 vV") yn
- l' njl - ------------------;
- &» an
- celle d’une rangée dea?n boudins en série sera :
- P (*dn + pl/yn) y„Xn r n I* --------ô—j---------
- avec
- S
- ¥n
- et la résistance de l’interplot avec q'n boudins en parallèle sera :
- _ p (xd„ 4- P sjq'n) Sn dn
- Cette résistance pour que la mise en parallèle soit possible doit être supérieure à
- n
- rn
- soit
- q„ [ad» 4- 3) ^ t
- (xd„ 4- p vV»)
- Ayant par conséquent calculé le rhéostat avec tous les boudins en série et en supposant Zq'„ = Q on verra par cette formule quels sont les inter-plots dans lesquels on pourra réduire le dia-
- et celle de l’interplot avec y„ séries en parallèle sera :
- „ _ p [a-dn 4- 3 \Jyn) xn " S nd„
- et la condition de possibilité de la substitution devient :
- [adn 4-3 s/y») X» ^ a qn {*dn 4-3)
- avec laquelle on opérera comme ci-dessus.
- Il est évident que si l’on a X q'„ <Q ces substitutions seront possibles plus facilement, et aussi que la mise en parallèle de boudin diminue la capacité possible du démarreur.
- Si on peut augmenter le nombre de boudins par interplot (et par suite le nombre total de boudins, cas [de Z q’n < Q) on choisira •#„ et yn de façon à rendre le premier nombre de l’inéga-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
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- 22 Avril 1916.
- lité juste supérieure à i, ce qui donnera le< nombre minimum possible de boudins à prendre.
- Cas d’un démarreur avec interplots préparatoires.
- t
- Supposons trois interplots préparatoires de résistances p,, ps, p3 déterminées pour avoir des courants progressifs y I, e I, <p I, et soient Y’T, e'T, cp'T, les durées d’arrêt sur chacun de ces plots. Nous admettrons que le démarrage ne
- commence que lorsque le courant aura atteint la valeur XI donnant un démarrage régulier au couple normal, de durée T. Les triangles semblables npq, et omn, donnent :
- P'i =
- RJi+f.
- V 1
- R(, _|_c) {e — y)
- P'i
- s-Y)I
- R(i -f-c )(e —y)X
- et p, =
- Y£
- de même R(r+c)
- P'î
- -,— = ,------n et P2
- I (f — e) i
- _ R (i -|- c) (f — e)X
- et enfin
- R (1 4- c) „ p»
- f I (X — <?) I et on aura :
- ïI = (T + xj- *‘ =
- et p3 =
- 2eL
- e<p
- (R t1 -f c) (X — cp)
- + >-)’
- I =
- a tpi m
- (,‘+x)
- d’où les capacités pour ces interplots, les durées de passage du courant dans chacun d’eux étant Y' T, (y' -f- e') (ï + e'+ <p0 T et le courant-passant par les valeurs yI> el> tpi pendant ces temps,
- Cp, = p,i*y*ty' = —ïL_
- Y£
- Cpa*PiIVTY#+P»I,«*T«,=5^A-^l,(6'*,+YV)T
- T£
- Cp3 = p31sy2Ty' + p3I*e*Te' + p3I VT?' = >
- _ R(* +c) (X — tp) I2,., , , , „ , ,
- — --------------1—(e't* -f y'y-) + <t ?rT ;
- f ...... :
- et on tracera de même les courbes'dé qn pour ccfs interplots, en prenant pour bn les valeurs qui multiplient T, soit y' y!> Ï6" “t- ï'Y*L etc., et avec
- la valeur I du courant.
- Pour les interplots de démarrage proprement dit, les bn seront remplacés par
- *» + (£'£2+Y'Ya-f 9' ?*)
- La partie ajoutée correspond à un temps de passage des courants préparatoires transformés en courant I.
- L’étude se ramène donc à celle du cas précédent, en considérant un démarreur dont le nombre d’interplots est celui du démarrage proprement dit (nombre total moins interplots préparatoires) et la durée de démarrage étant considérée pour ces interplots seulement, puisqu’on admet un certain temps pour faire passer le moteur de la vitesse o à sa vitesse normale, et qu’on suppose le démarrage commençant au courant yl' seulement.
- Etudes pour un démarreur de série.
- Le nombre de plots et les dimensions du démarreur étant fixés par la pratique, pour un appareil devant servir à une série de moteurs, on déduira la ou les pointes moyennes X à prendre suivant qne la série des machines est plus ou moins étendue, d’après les chutes de tension intérieure des machines, soit par des courbes,
- soit par la relation XîH-1 = —. On cherchera tou.-
- a
- tefois ainsi qu’il a été expliqué plus haut, à se rapprocher de la condition Xp~= 2. Pour ces valeurs de X, et pour le métal le plus employé, on tracera les courbes des nombres de boudins par interplot, pour l’une des tensions courantes,
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- par exemple no volts ou même, si cela devient nécessaire, pour avoir des courbes bien distinctes, les unes avec une tension et les autres avec une autre tension en ayant soin de marquer pour chacune des courbes son voltage respectif,/, ces courbes étant tracées avec ou sans plots préparatoires suivant les cas. Les plots prépara-^ toires seront nécessaires pour toutes les ma- : chines ou transmissions ordinaires ayant une grande inertie. Nous les désignerons par courbes I.
- On tracera également la courbe de la capacité maximum possible du démarreur de notre première étude (courbe II) qui servira à fixer le rendement du démarreur, c'est-à-dire le rapport entre la capacité répondant à l’utilisation complète du démarreur et celle demandée par le moteur, ou ce qui revient au même, avec une répartition de qn boudins par interplot.
- La courbe II répondra maintenant à :
- 4aIm\/T 4 L m tc
- Zq'HlJbn + t>
- soit à l’équation :
- = rnÿrvi_\^ , ^ 4\/TL„2 ,ybn
- 4 B' L mit 3 \ mit
- et le rendement du rhéostat sera :
- n =
- z,.^r. + pv/tÆh.ï J, VS mit 1 T r V mit * Y
- 4«L„ y/T /r
- Zq'n \/bn + p \/4-^^ Zq'n \'bn
- indétermination etarbitfaire dans la constitution du rhéostat, et d’éviter les tâtonnements. -
- La marche à suivre sera la suivante. On commencera par déterminer les nombres de boudins par interplot comme si tous les boudins devaierit être en série, ayant alors les q„ et q'n on commencera par ceux de plus gros diamètre à vérifier si les boudins en série peuvent être remplacés par des boudins en parallèle ou en série-parallèté, soit en gardantle même nombre q'n de boudins par interplot, soit en les augmentant .(cas de Z q'n <Q) et en se servant des relations données plus haut, qui donneront le nombre minimum de boudins à prendre, et on continuera ainsi pour tous les interplots ayant un diamètre supérieur à celui considéré comme limite pour la facilité de la construction, jusqu’à ce qu’on arrive kZq'n = Q. On sera sûr d’avoir ajnsi tiré le plus possible du rhéostat.
- Nous avons considéré le cas de rhéostats à boudins; s’il n’en était pas ainsi il suffirait de remplacer les mots boudins par éléments de résistance, et ln—f (dn) par la loi donnant la longueur de fil possible en fonction du diamètre s’il s’agit de fils ou en fonction de la section ou de l’épaisseur s’il s’agit de bande.
- Une fois connus les q'„ et ayant les an R, c’est-à-dire les résistances par intcrplots, on en déduira les résistances par boudin, et le diamètre
- sera calculé par d2n = 4 Im
- {bnj
- mit
- d’où les
- lon-
- gueurs de fils et poids par boudin.
- On pourra encore employer les courbes suivantes pour avoir par simple lecture les derniers éléments ci-dessus.
- On peut écrire :
- qui indiquera la plus ou moins bonne utilisation soit par interplot si on supprime les signes 1, soit totale du démarreur en prenant telle que la relation ci-dessus.
- Ce rapport est en général sensiblement constant, quelque soit Ipour q'„ constant, ce qui permettrait de déduire la capacité possible du rhéostat de la capacité maximum possible en déterminant ce rapport pour trois valeurs du courant I, si oiKprcnd toujours le même nombre des boudins par interplot. Si on veutprendre chaque fois un nombre de boudins approprié par interplot, ce qui est plus normal, on se servira des courbes I qui auront en plus l’avantage de supprimer toute
- d1
- ri
- 4 y/f \/bn l
- m%
- ln __ On \/bn I,n 1
- R m p i
- R, a„ b„ T Im* d g R nïlp
- dg étant la densité du métal employé.
- Construisons ces trois courbes en fonction du courant pour un interplot donné en prenant une
- échelle de dn,
- Pn 1)1
- r’r
- (groupe I).
- Pour
- un
- autre
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- interplot ces courbes pourront rester les mêmes et il suffira de construire un autre groupe de trois échelles, puisque les deuxièmes membres
- varient commea’V*n> et a* Ceci étant pour un courant L donné, on relève sur la courbe de le diamètre correspondant, on prend ie diamètre d» immédiatement supérieur dont l’horizontale détermine par son intersection avec la parabole de d„ la verticale AB, ce qui revient à dirè que l’on construit en réalité un interplot capable du courant I2 non de It. Les
- intersections de AB avec la parabole de
- Pn
- R
- et la
- droite de ^ donneront sur le groupe d’échelles R
- sur lequel on a pris dn les longueurs et poids de fil par interplot. Ayant d’autre part la courbe deS longueurs possibles par boudin en fonction des diamètres, on pourra en déduire aussi les membres dé boudins par interplot et les longueurs par boudin, les poids par boudin n’étant pas intéressants.
- Ces courbes sont construites pour un “métal donné, et pour une dqrée de démarrage et un éfchauffement également déterminés. Elles pourront encore rester les mêmes lorsque ces conditions changent.
- i“ Emploi d’un autre métal. — Soient m', p', d'g, ses nouvelles constantes, il suffira :
- a) Pour le diamètre. — De lire celui corres-
- i . . . T m
- pondant non pas au courant 1», mais a X —..
- m
- b) Pour la longueur. — On lit celle répondant
- à I„, X —, comme ci-dessus et on la multiplie ni'
- P '
- Par
- P . .
- cl Pour le poids. —- On lit celui correspondant
- t m , , . çd'g
- au courant lm X —: et on le multiplie par — m' r r p'gd
- Il suffit en somme d’opérer pour le courant
- Im X —: comme dans le cas hàbituel et de mul-m'
- tiplier les longueurs et poids par certains facteurs calculés une fois pour toutes.
- a0 Changement de la durée de démarrage. —
- Il suffira d’opérer sur le courant IOT X
- Fig. 8.
- 3° Changement de la température admissible;,
- K'O
- — En se rappelant que m2 = —, il suffira
- P '
- d’opérer avec le courant Im
- S’il y a plusieurs variations simultanées, il suffira de combiner les effets de chacune d’elles sur les opérations.
- Ces courbes permettront un calcul aussi précis que les courbes I, mais'pour vérifier la possibb lité d’emploi d’un démarreur, la marche sera plus rapide par les courbes I, qui donnent directement les nombres de boudins, tandis que celles-ci donnent ce nombre en dernier lieu.
- Par contre, les dernières seront plus rapides pour le calcul d’un démarreur.
- F. Campanakis, E.G.P. —E.S.E.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N°.17.
- CONTRAVENTIONS DRESSÉES PAR UNE VILLE POUR INTERRUPTION
- D’ÉCLAIRAGE
- (ARRÊT DU CONSEIL D’ÉTAT DU !•' MAI 1914)
- Bien que l’arrêt dont nous allons analyser les solutions principales ait trait à une affaire d’éclairage au gaz, les principes excellents qui y sont contenus sont susceptibles d’intéresser tous les électriciens qui distribuent à des villes l'éclairage électrique; il est en effet relatif à cette fameuse disposition des « pénalités » pour interruption d’éclairage, et aux « constatations » de cette interruption. Les faits un peu touffus au premier abord peuvent être exposés, croyons-nous, avec quelque clarté dans l’ordre suivant :
- La ville d’Avranches avait inséré dans son contrat de concession d’éclairage au gaz la phrase suivante inscrite à l’article 22 : « Hors le cas de force majeure constaté, s’il y avait extinction ou notable altération de tous les becs ou d’une partie d’entre eux, avant l’heure indiquée au tableau mentionné à l’article 18, ou s’il y avait retard dans l’allumage par le fait du concessionnaire ou de ses agents, il serait fait au concessionnaire qui s’y soumet une retenue à titre d’indemnité de cinq centimes par heure et par bec, qui aurait été l’objet de la contravention pour tout le temps qu’elle aurait duré. »
- Aux termes de l’article u3, il était écrit : « Les contraventions pouvant donner lieu aux retenues seront constatées par le commissaire de police ou ses agents ou par toute autre personne à laquelle le maire reste libre de confier la surveillance de l’éclairage ; chaque procès-verbal, en ce qui concerne l’éclairage, indiquera le numéro de la lanterne et l’heure de la contravention, et il sera signifié dans les vingt-quatre heures et sans frais par lettres du maire au concessionnaire oü à son agent à l’usine, au domicile du gérant. » Or, la ville d’Avranches, alléguant des contraventions, et notamment des interruptions d’éclairage, fit subir aux mémoires produits par le concessionnaire des retenues pour une série de mois : février, mars, avril, septembre, octobre, novembre, décembre 1908, et janvier, février, mars, avril, mai 1909, procédant avec cette manière un peu despotique qui est de bon ton dans les administrations municipales, et n’admettant pas de réplique. Le concessionnaire assigna,
- par-devant le Conseil de préfecture de la Manche1, la ville d’Avranches en paiement de ces .retenues, et perdit son procès : la Ville fut, en première instance, autorisée à garder dans ses coffres le montant de la retenue qu’elle avait elle-même calculée.
- Au Conseil d’État, le concessionnaire souleva deux moyens :
- Tout d’abord — reprenant la thèse chère à beaucoup de concessionnaires, et pour faire pendant à ce que nous avons appelé le despotisme des Villes — la Compagnie émit la prétention un peu exorbitante de ne pouvoir subir une retenue qu’en vertu d’une contravention constatée contradictoirement. Elle oubliait ainsi que l’autorité municipale se trouverait dans ces conditions à la merci de son concessionnaire, de sa bonne ou mauvaise volonté, et que, pendant le temps que l’agent de la Ville rechercherait celui de la Compagnie pour constater la contravention, celle-ci aurait le temps de disparaître matériellement. Le Conseil d’État a repoussé le moyen dans les termes suivants : « Considérant que, conformément aux stipulations du traité, l’Administration a désigné deux agents chargés de la surveillance de l’éclairage et ayant, au même titre que le commissaire de police ou ses agents, le droit de dresser des procès-verbaux ; qu’aucune disposition de la convention n’indiquait que les constatations faites dussent être contradictoires; que dès lors les requérants ne sont pas fondés à soutenir que les procès-verbaux, qui d’ailleurs ont été dressés et notifiés dans les conditions prévues à l’article 23 précité, ne lui étaient pas opposables. »
- Examinons maintenant le deuxième moyen.
- La Compagnie expliquait que si la Ville pouvait avoir le droit de rédiger seule un procès-verbal, ce n’est qu’à la condition qu’au moins le libellé contînt l’heure précise des infractions commises et la durée de chacune d’elles. Or, le procès-verbal avait été dressé d’une façon très sommaire, indiquant par exemple qu’à une heure donnée telle lampe n'avait point’éte éclairée et la Ville avait pris, pour durée totale de l’infraction,
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- le temps pendant lequel la lampe aurait dû rester éclairée, d’après le tableau de service. Contre plu* sieurs de ces contraventions, elle [avait protesté; à d’autres, elle n’avait fait aucune réponse et on comprend aisément quelle était la thèse soutenue par chacune des parties litigantes.
- La Compagnie déclarait que toute infraction relevée par lé procès-verbal sans indication de durée était inopérante ; et elle en concluait que, si contre quelques procès-verbaux elle avait protesté, elle avait en réalité fait du luxe, que rien ne l’y obligeait, et que sans aucune distinction les constatations des agents municipaux devaient être passées par profits èt pertes. Au contraire, la Ville soutenait qu’elle ne pouvait laissèr en faction un agent contre chaque lanterne, pour vérifier la durée de l’infraction, et elle entendait faire admettre que toute infraction commencée serait considérée commise pour le plein du tableau de service, avec ou sans contradiction de la part du concessionnaire. Le Conseil jd’Etat, par une habitude invétérée et dont ilfaut[se réjouir, a essayé de concilier l'application pratique du contrat avec l’équité. 11 a fait une distinction, ne donnant par conséquent satisfaction ni à l’une ni à l’autre des parties litigantes, mais basée sur ce fait qui est un véritable principe admis par lui.
- i° Si le concessionnaire ne proteste pas contre une infraction qui est signalée par un procès-verbal régulièrement notifié, la Ville doit considérer la durée de cette infraction comme égale à celle de l’éclairage, tel qu’il aurait dû avoir lieu d’après le tableau de service, sans cela la constatation serait inopérante et le calcul inexécutable.
- a0 Sile concessionnaire àjprolesté, la Commune doit mettre le concessionnaire en demeure de justifier du bien-fondé de sa protestation; si elle ne le fait pas, et si elle établit son calcul sur un procès-verbal attaqué parle concessionnaire, elle se fait en quelque sorte justice à elle-même et méconnaît le principe J que les procès-verbaux font preuve jusqu’à ce qu’une preuve contraire soit faite : décider le contraire, ce serait presque assimiler un procès-verbal d’un agent municipal à un acte faisant foi jusqu’à inscription de faux.
- Nous n’hésitons pas à reproduire sur ce point les termes très nets dont s’est servi le Conseil d’État :
- Considérant qu’il résulte de la commune intention des parties qu'en l’absence de toute protestation du concessionnaire au reçu des notifications des procès-verbaux à
- lui faites dans le délai prévu au traité, les contraventions relevées par les agents municipaux doivent être réputées avoir duré pendant tout le temps où l’éclairage était prescrit par le tableau de service ; qu'une interprétation contraire des articles 22 et 23 du traité aboutirait à rendre inapplicables en fait les qualités prévues aux dits articles; qu’au contraire, lorsque le concessionnaire formule des réserves sur l’existence de la durée des contraventions, lesdites pénalités ne peuvent être appliquées par la Ville qu’après une mise en demeure adressée par celle-ci au concessionnaire de fournir la preuve de ses allégations ;
- Considérant que, de ce qui précède, il résulte que la ville d’Avranches a pu valablement opérer des retenues pour tout le temps où l’éclairage était prescrit par le tableau de service & raison des contraventions qui n’ont pas fait l’objet de réserves de la part du concessionnaire;
- Mais qu’en l’absence d’une mise en demeure préalable adressée au dit concessionnaire de prouver l’exactitude de ses allégations, la Ville ne pouvait appliquer les mêmes pénalités pour les contraventions contestées par celui-ci soit par l’annotation des récépissés de notification, soit par l’envoi dé lettres au maire... ;
- ... La ville d’Avranches est condamnée à payer aux T. et D. le montant des redevances qui auraient pu être opérées par elle sur les mémoires de fourniture de gaz présentés pour les mois de février, mars, avril, septembre, octobre, novembre, décembre 1908, janvier, février, mars, avril et mai 1909 à raison des contraventions qui ont été contestées par le concessionnaire (1).
- Nous .répétons que cet arrêt du i“r mai 1914 peut être médité, même par les électriciens qui auront à appliquer l’article 3o du cahier type en matière de distribution concédée d’énergie électrique: « Faute par le concessionnaire de remplir les obligations qui lui sont imposées par le présent cahier des charges, des amendes pourront lui être infligées. Les amendes seront prononcées au profit de la Commune par le maire, après avis de l’ingénieur en chef de contrôle.
- « Les amendes seront appliquées dans les conditions suivantes :
- « En cas d’interruption générale non justifiée du courant, amendede...parheure d’interruption.
- « En cas de manquement aux obligations imposées par les articles 6, 9, i3, 14, 28 du présent cahier dès charges et par chaque infraction, amende de... par jour jusqu’à ce que l’infraction ait cessé. »
- C’est pour cela qu’il nous à paru intéressant de reproduire sinon son texte, au moins les principes consacrés.
- Paul Bougault,
- Avocat à la Cour d’Appel de Lyon.
- (*j Voir le texte complet à la Revue des Concessions, année 1914, fascicule de juin, page 280,
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- LA LUMIÈRE , ELECTRIQUE T. ÏXXIII (2* Série). — N® 47.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- HYDRAULIQUE ET STATIONS CENTRALES
- Adjonction d’usines thermiques aux usines
- hydrauliques pour l’utilisation intensive
- des chutes d’eau. — H -w. Buck.
- Au commencement du xixe siècle, la vapeur fut tout d’abord employée pour assurer la marche 4es véhicules.
- Mais ce n’est que 5o ans plus tard que les progrès réalisés dans la construction des machines à vapeur ont permis d’étendre remploi de ces machines à des applications industrielles. C’est de ce moment que date l’expansion formidable de l’indiistrie moderne.
- Les applications de plus en plus nombreuses de la machine à vapeur donnèrent lieu à .une demandée croissante de force motrice, et les ingénieurs de l’époque cherchèrent à réduire le plus possible, par des perfectionnements mécaniques, le prix de revient de l’énergie.
- Leurs recherches se dirigèrent en même temps vers la source d’énergie la plus économique, c’est-à-dire la houille blanche, et sur lès moyens de capter cette énergie. C’est de ce moment que date la
- Concurrence entre la houille blanche et la houille noire. — La lutte pour l’hégémonie se poursuit dès lors entre les deux sources d’énergie, avec une acuité de plus en plus forte, et avec des alternatives variées suivant les progrès de l’industrie mécanique et les inventions qui améliorent le prix de revient de l’énergie.
- On croyait, et c’est encore une idée très répandue, que la force motrice hydraulique est sans contredit meilleur marché que la force motrice vapeur.
- Aussi, dès l’origine de la grande industrie moderne (vers i&a5), les 'régions de houille blanche furent-elles les premières à bénéficier de ^expansion industrielle; aux États-Unis, les districts montagneux de la Nouvelle-Angleterre virent s’hnplànter de nombreuses usines pour utiliser la houille blanche de ses cours d’eau.
- Les machines à vapeur, qui n’étaient encore à
- cette époque qu’à l’état embryonnaire, étaient incapables de lutter* comme prix de revient, avec les roues hydrauliques. -
- Les industries se groupèrent ainsi peu à peu autour des chutes d’eau. •
- La force motrice à la vapeur entre bientôt dans une nouvelle phase, grâce aux meilleurs pro-
- 100.000 90.000 80000
- 2
- à 70.000
- j 50.000 ; MMOO
- I
- ; 50000 20.000 10.000 O
- .ï!
- a> -
- .S* $
- Jan. Tèv. Mars. Avr. Mai. Juin. Juil. Août Sept. Oct Ho* Déc
- Fig. i. — Courbe de l'énergie annuelle produite par une usine de 75 000 chevaux suivant les variations saisonnières de la chargé.
- cédés d’extraction du charbon et au développement des chemins de fer qui permirent d’amener, jusqu’aux centres industriels, de grosses quantités de combustibles à des prix relativement bas. Entre temps, la machine à vapeur avait subi de profondes modifications qui amenèrent la construction de machines plus puissantes du type Corliss. L’industrie commença dès lors à se déplacer et à se rapprocher des centres de houille noire (Pensylvanie, Ohio, etc.).
- Les chutes d’eau virent s’élever vers 1873 un nouveau concurrent dans le moteur à gaz mais les résultats furent loin de répondre à ce qu’on en attendait.
- La machine à vapeur, le moteur à gaz et la turbine hydraulique devinrent dès ce moment lès trois principaux moyens de production d’énergie, ayant chacun leur champ d’action bien
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- déterminé, grâce à leurs avantages distincts dans certaines conditions d’exploitation,.
- On remarque toutefois une régression de la turljiije hydraulique au fur et à mesure des perfectionnements apportés aux moteurs thermiques.
- Dans de nombreux cas, des agglomérations industrielles s’étaient formées à proximité d’une chute d’eau, pour en utiliser la force motrice; mais pour que'chaque moulin arrivât à être desservi ; par le canal d’amenée, on était obligé d’adopter ,un plan rationnel d’utilisation des terrains riverains, sur le canal central, en fractionnant même la chute en un- certain nombre de paliers successifs.
- Le premier projet d’utilisation des chutes du Niagara est bien antérieur à l’application des transports de force par l’électricité : il devait comporter tout un réseau de canaux qui auraient alimenté de nombreuses usines distinctes ; les industriels auraient donc acheté de l’eau au lieu d’iéjjiergie à la Compagnie de distribution et auraient fabriqué eux-mêmes leur énergie. Une vaste galerie de décharge aurait reçu, au niveau aval, la totalité des eaux après leur passage dans les turbines.
- Ces projets avaient malheureusement l’inconvénient d’être à la fois coûteux et peu efficaces; les essais qui ont été faits par des coopératives hydrauliques ont eu pour résultat un congestion-nementdesrives, avecdes usines serrées les unes contre les autres et encombrées de puits, de canaux, etc. D’autre part, le développement de ces diverses industries demandait une augmentation continuelle de force motrice que la chute était incapable d’assurer. On arrivait ainsi forcément à installer des moteurs thermiques pour compléter les moteurs hydrauliques. Peu à peu, les premiers prirent la première place, les turbines à eau ne servant plus que d’appoint momentané.
- On trouve ainsi de grandes installations à vapeur dont l’origine doit être attribuée à la présence d’une petite chute d’eau.
- Industrie hydro-électrique et transports de force, par l’électricité. — . L’année 1892 marque une révolution dans l’industrie de la production d’énergie. C’est en effet en 1892 que, pour la première fois, fut réalisé, entre Lauffen et Francfort, un transport de force de 3oo chevaux à une distance considérable et à la tension de 3 000 volts.
- La preuve était faite que l’énergie pouvait être transportée à un point de consommation très éloigné dû centre de fabrication. A cette découverte importante correspondaient des progrès remarquables dans la construction des moteurs électriques à courant alternatif, ce qui permettait d’utiliser avantageusement lçcourant amené par les lignes de transport de force.
- Ces découvertes eurent comme résultat immédiat de décongestionner les anciennes agglomérations industrielles sur chutes d’eau et de rendre
- Mars Ai<r. Mai Jum Juüt. Août Sept Oct Non Dec V
- Fig. 2 — Courbe des débits de la River Mohawka à Cohoes, (chute de io3 pieds.)
- possible l’aménagement des chutes sans avoir à tenir compte de leur utilisation locale. En d’autres termes, on pouvait amener l’énergie au consommateur au lieu de rapprocher le consommateur delà source d’énergie.
- L’industrie des transports de force de source hydraulique a reçu en 1895 sa première application importante en Amérique par l’aménagement des chutes du Niagara. En Europe, on trouve des installations datant d’une époque antérieure.
- Le voltage des lignes atteignait à cette époque environ 10000 volts avec des distances ne dépassant guère 3o à 35 kilomètres. Depuis lors, les transports d’énergie ont pris un développement formidable, la tension a été augmentée peu à peu jusqu’à i5o 000 volts et des transports de force se font actuellement à des distances de 400 kilomètres.
- On est ainsi arrivé à pouvoir utiliser toute une catégorie de chutes se trouvant dans des régions trop éloignées pour justifier leur utilisation locale pour i’industrie. La plupart des chutes importantes se trouvent en effet dans des régions montagneuses où il est difficile de construire des établissements industriels mais qui se prêtent
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- par cdntre à la construction de centrales hydroélectriques.
- Cette évolution dans l’industrie de la production d’énergie a amené naturellement une utilisation intensive des forces hydrauliques. Dans ces quinze dernières années, de nombreuses usines hydro-élçctriques ont été construites, grâce au prix de revient de l’énergie hydraulique, qui était souvent bien inférieur à celui de l’énergie vapeur. Ce qui n’a pas empêché, toutefois, un développement encore plus accentué des industries marchant à la vapeur, comme le montre le tableau suivant, qui se rapporte aux Etats-Unis d’Amérique.
- Tableau I.
- PUISSANCE TOTALE DES MACHINES
- ANNÉES
- vapeur hydrauliques
- HP HP
- 1869 I 9l5 71I 1 l3o 43i
- *879 • • 9 i85 458 I 225 379
- «889 4 581 3o5 1 255 04S
- «899 8 i3g 579 1 454 1 r-7
- i9°4 • • , • 10 825 348 1 641 949
- ’9°9 14 199 339 1 807 439
- Ces chiffres ne comprennent pas les grandes centrales qui produisent le courant soit à la vapeur, soit hydrauliquement. On arriverait, avec cette catégorie d’usines, à une puissance totale de 6000000 de chevaux hydrauliques et près de 27 000 000 de chevaux-vapeur.
- La turbine à vapeur. — Les premières applications industrielles de la turbine à vapeur datent de 1900. La turbine à vapeur a assuré à la production thermique de l’énergie un essor analogue à celui que les transports de force ont donné à l’industrie hydro-électrique. Cette évolution a été extrêmement rapide et ne tend pas à diminuer; l’emploi de la turbine à vapeur a, en effet, permis de réduire le coût des usines de 5oo francs,il y a i5 ans, à moins de 9.00 francs par cheval installé : en même temps, la consommation de charbon par kilowatt-heure baissait de 3 kilogrammes à 1 kg. 5 dans les installations récentes. D’où une double diminution du prix de revient de l’énergie en même temps qu’une simplification dans le fonctionnement des usines.
- Ces progrès ont porté dans certains cas une
- ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2« Série). - N° 17,
- sérieuse atteinte à la houille blanche, en limitant le rayon d’action des chutes d’eau. Celles-ci se trouvent en général assez éloignées des centres de consommation de l’énergie, ce qui nécessite des transports de force d’une grande longueur; il en résulte, non seulement une augmentation considérable des dépenses d’installation et, par suite de la partie fixe du prix de revient de
- « sm
- 1 tiSfûMVroMMli
- Jan fc* Man fivr. Mat juin Jui
- Fig- 3. — Courbe des débits de la New River à Fries (V. A.).
- l’énergie, mais aussi des frais de surveillance et d’entretien des lignes et des pertes en ligne qui atteignent souvent i5 % à la puissance transportée.
- La turbine à vapeur peut au contraire être installée presque toujours au point d’utilisation de l’énergie.
- Coût comparatif des sources d'énergie. — Le coût d’une installation hydro-électrique d’importance moyenne avec sa ligne de transport de force peut être évalué entre et 1 5oo francs par cheval installé. Une centrale avec turbines à vapeur, construite au centre d’utilisation de l’énergie, ne coûte guère plus de 25o francs par cheval. Les charges de capital sont donc entre les deux installations dans la proportion de 3-6 à 1. Pour que l’énergie hydraulique soit à même de concurrencer l’énergie vapeur, il faut que les dépenses d’exploitation de l’usine hydraulique soient très sensiblement inférieures à celles de l’usine thermique. Il n’y a aux États-Unis et au Canada qu’un nombre limitédechutesd’eau (Niagara, Shawinigan, etc.) qui donnent de l’énergie à un prix assez bas pour empêcher toute concurrence de la vapeur. Ce sont d’ailleurs ces chutes qui ont assuré le développement si remarquable dé l’industrie électrochimique grâce à leur prix de revient extrêmement bas. Il n’existe d’autre part que très peu de chutes susceptibles de fournir continuellement, pendant 2/» heures par jour et pendant toute l’année, une puissance déterminée, Le seul moyen d’arriver à des prix
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- très bas de courant pour l’électrbchimie consiste à utiliser les déchets d’énergie, c’est-à-dire à construire les usines pour le débit maximum de la rivière et à n’utiliser pour ces industries spéciales que les puissances temporaires et intermittentes dé quelques mois par an.
- Si on examine la courbe du débit annuel d’une rivière, on constate que la puissance continue
- usoo
- Jutil /eut
- Sept Oct ./for Oec.
- fer. M*r* Arr Mo' Juin
- Fig1, 4* *— Courbe des débits de l’Hoosick River à SchagliÜ-coke et Jolinsonville, chute totale de 175 pieds.
- de 12 mois ne représente souvent qu’une très faible partie de la puissance disponible pendant 3 à 4 mois par an.
- Le coût du barrage est proportionnel à sa longueur et à sa hauteur; il ne subit donc pas de variations avec la puissance de l’usine qu’il doit alimenter.
- De plus, cela ne coûte pas beaucoup plus cher de construire, pour une chute, en un point déterminé, une grande usine au lieu d’une petite. Si on arrive ensuite à augmenter très sensiblement la quantité d’énergie produite, la partie fixe des dépenses se trouve ainsi reportée sur un plus grand nombre de kilowatts-heure, d’où une diminution du coût de l’énergie.
- L’énergie produite, d’après la figure i, s’élèverait à environ 264 millions de kilowatts-heure tandis qu’elle n’atteindrait que 05 millions de kilowatts-heure si le débit n’était utilisé que pour son minimum.
- Il semble que les industries électrochimiques pourraient adapter dans une certaine mesure leur production à ces variations de puissance, ce qui leur permettrait d’obtenir de l’énergie à meilleur marché.
- Une fourniture variable d’énergie ne serait naturellement pas applicable à la majeure partie de l’industrie qui demande au contraire une fourniture constante pendant toute' l’année. Mais,
- d’autre part, ces industriels peuvent, sans inconvénient, acheter le courant à un prix supérieur, tandis que, pouy l’électrochimie, la question de , prix du courant joue un rôle essentiel.
- On estime qu’il existe encore, aux États-Unis, environ 35 millions de chevaux hydrauliques non aménagés susceptibles de fournir de l’énergie à un prix inférieur à celui de la vapeur.
- C’est une erreur de croire, comme on le constate généralement, que, par suite de l’épuisement des gisements houillers, le coût de l’énergie vapeur ne fera qu’augmenter au grand bénéfice des forces hydrauliques ; c’est exactement l’inverse qui se produit. Les procédés d’extraction du charbon se perfectionnent tous les jours, et même si le prix du charbon devait s’élever, cette augmentation serait compensée largement parles économies réalisées dans son extraction.
- Il ne semble pas qu’on ait atteint le minimum, ou que l’on soit près d’atteindre le minimum du prix de revient de l’énergie vapeur. 11 ne faut pas oublier, en effet, que les meilleures usines ther-
- '2tM* 1» K.WH raprur
- 91 tS OOOKW.Hrtxn
- 97(00000 ToMAWt
- Jan Fêv Mira Avr Moi Juin Jui/l Août fefit Oct t/0u Déc
- Fig-. 5. — Courbe des débits de la Cumberland Riyer Kentliueky (chute de 140 pieds).
- iniques n’utilisent encore, actuellement, qu’à peine 20 % de la puissance calorifique du charbon. Les usines hydrauliques, au contraire, ont un rendement de ç)3 % pour les turbines et 98 % pour les alternateurs.
- Au fur et à mesure que le prix de revient de l’énergie vapeur s’abaisse, la puissance hydraulique disponible diminue graduellement, et de nombreuses chutes qui auraient pu, autrefois, concurrencer avantageusement les usines à vapeur, ne présentent plus qu’un intérêt médiocre par suite de la baisse du prix de revient de l’énergie vapeur.
- Quand une usine hydraulique est appelée à desservir une clientèle dont la consommation
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- est à peu près constante pendant le jour et durant l’année, on est obligé de remédier aux variations du débit de la rivière, soit au moyen de réservoirs hydrauliques, soit au moyen d’usines thermiques. En général, on a recours à ces deux procédés simultanément.
- Presque toutes .les chiites d’eau subissent une période d’étiage de deux à trois mois par an. Pour arriver à utiliser la puissance des hautes eaux, on a avantage à combiner la production hydraulique et la production thermique de l’énergie. On arrive ainsi à diminuer sensiblement le prix de revient du kilowatt-heure.
- La Ggure 2 reproduit la courbe de débit (et de puissance) de la rivière Mohawk à Cohoes N. Y, avec .adjonction d’une usine thermique qui supplée au manque d’énergie au moment des basses eaux. Si la rivière ne devait être utilisée que polir la puissance d’étiage, celle-ci ne donne, rail que 4 Goo kilowatts continus de 24 heures. Cette puissance pourrait être portée à 12 000 kilowatts continus de 24 heures par l’adjonction d’une usine vapeur qui fournirait moins de 10 % de la production annuelle d’énergie.
- La figure 3 donne la courbe de débit de la New River en Virginie avec appoint d’une usine vapeur qui produit 17 % de l’énergie totale, ce qui a permis de doubler la puissance d’étiage.
- La figure 4 se rapporte à la Hoosic River dont l’étiage est si faible qu’il ne perme ttrait même pas l’utilisation de la force motrice hydraulique. Par l’adjonction d’un réservoir, et la pro. duction de 32 % d’énergie vapeur, la puissance de l’usine a pu être augmentée dans la proportion de 1 à j.
- La figure 5,' enfin, donne la courbe de débit de la Cumberland River dans le Kentucky. Son débit d’étiage descendant presque à o pendant 3 ou 4 mois par an, on a eu recours à la fois à un réservoir et à une usine vapeur. Le réservoir a permis de porter la puissance continue à 4 000 ki_ lowatts, et l’usine vapeur, qui fournit 25 % de l’énergie totale, assure une puissance continue de 10 000 kilowatts.
- Importance des usines thermiques auxiliaires — Ce que nous venons de dire montre l’impor-
- tance et même la'nécessité de l’adjonction d’une usine thermique à une usine hydro-électrique.
- Lorsqu’une usine thermique doit fonctionner pour compléter une usine hydro-électrique, il y a lieu de la* construire le plus économiquement possible. On obtiendra le meilleur prix de revient du kilowatt-heure én faisant marcher les turbines à vapeur d’une façon aussi régulière que possible pendant la journée, les pointes étant couvertes par les turbines hydrauliques.
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- Fj*£. G. — Courbe de charge do l'usine de Nippaslii par Tokio (Japon).
- La figure 6 représente la répartition de la production d’énergie entre les turbines vapeur et hydrauliques pour une grande usine du Japon. Cette répartition correspond au prix de revient le plus bas du kilowatt-heure produit.
- Comme le coût de l’énergie hydraulique ne dépend pas, dans une aussi large mesure que celui de l’énergie vapeur, de la continuité de la production, on a tout intérêt à employer les turbines hydrauliques pour la partie supérieure de la courbe de charge, c’est-à-dire pour les pointes.
- L’avenir de l’industrie hydro-électrique semble devoir comprendre, d’une part, les usines exclusivement hydrauliques avec production d’énergie variable suivant les saisons, comme le montre la figure 1, d’autre part, les usines à puissance constante où la vapeur, les réservoirs hydrauliques et la force motrice jouent un rôle bien déterminé pour diminuer le prix de revient de l’énergie produite.
- (Pan-American Congres à Washington, le 29 décembre 1915.)
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- DIVERS
- Le cuivre électrolytique, sa production et ses propriétés. — B. Welbourn.
- En teinps normal, la production mondiale du cuivre dépasse annuellement un million de tonnes. Les Etats-Unis y contribuent dans la proportion de 55 % ; l’Amérique du Nord entière fournit un appoint de 66 % , les deux Amériques un appoint de 73 %. Viennent ensuite, dans l’ordre de production décroissante: le Japon, 66 5oo tonnes ; l’Espagne et le Portugal, 60000; la Russie, 53 5oo ; l’Australie 47 800; tandis que le groupe des puissances centrales de l’Europe — Allemagne, Hongrie, Turquie et Bulgarie — ne peut faire que 35 000 tonnes.
- Les Iles Britanniques, qui extrayaient de leur sol, en 1860, 16968 tonnes de cuivre n’en produisent plus aujourd’hui que 3oo à 400 tonnes. Toutefois, depuis i85o, la production totale de l’empire britannique a quadruplé, passant de a3 495 à 99440 tonnes (année 1912).
- Fusion et affinage du cuivre. — Le minerai de cuivre est presque toujours associé, dans la nature, à l’or et à l’argent. Aussi 70 % de la production mondiale sont-ils raffinés électriquc-menL Des 461 583 tonnes raffinées aux Etats-Unis en 1907, on a extrait ainsi 3g6 770 kg. 6 d’argent et 7 715 462 grammes d’or.
- Après calcination partielle — généralement dans un four mécanique — pour éliminer une grande partie du soufre, on fond le minerai dans un four à cuve. On obtient ainsi une mdtte à 45 ou 5o % de cuivre, contenant également du soufre et du fer. Un traitement âu convertisseur élève la teneur en Cuivre à 97 et 99 % après être parti de minerais à 3 ou 4 % seulement.
- Coulé en saumons, le métal est envoyé à l’affi-ncrie où l’on opère sur des charges de i5o à aoo tonnes dans des fours à réverbère. Le produit de ces fours est coulé en plaques d’anodes, oi’dinairement de 915 X 916 X 38 millimètres pesant environ 225 kilogrammes.
- En Amérique, on convertit une matte à 5o % en cuivre métallique moyennant une dépense d’environ 7 centimes 3 par kilogramme de métal.
- La plupart des usines d’affinage emploient le système multiple dans lequel des anodes de cuivre moulé et des cathodes en feuilles de cuivre électrolytiquement déposé, de
- 915 X 9i5 X o mm. 8
- sont suspendues dans des cuves doublées de plomb. L’intervalle entre les électrodes varie de 38 à 5i millimètres et la tension est d’environ o, 3 volt par couple d’électrodes en série.
- L’électrolyte est une solution acidulée de sulfate de cuivré à la dose de i,5 à 2 kilogrammes de CuSo1 et de 310 à 620 grammes de So4H* par 10 litres d’eau. Il est maintenu à une température 54° C. La densité de courant est ordinairement de 80 à i3o ampères et ne doit pas excéder 19-) ampères par mètre carré de surface d’anode; elle influe sur les propriétés mécaniques du métal. Quand elle est élevée, il faut maintenir une haute température et une circulation rapide dans le bain.
- Pratiquement, l’épaisseur des anodes passe, en 10 jours, de 38 à i3 millimètres, point auquel elles sont retirées du bain et renvoyées à la fonte. Les métaux précieux se déposent au fond des cuves sous forme de boucs.
- Théoriquement, avec une différence de potentiel de o,3 volt entre deux électrodes, on devrait consommer 0,253 kilowatt-heure par kilogramme de cuivre électrolytique produit ; pratiquement, on doit compter avec une consommation d’énergie de o,3o8 à o,33o kilowatt-heure par kilogramme — force et lumière comprises — dans les plus grandes usines.
- Bien que les affineries de cuivre ne publient pas leurs prix de revient, on peut les estimer cuire 2,75 et 8,25 centimes par kilogramme.
- Les cathodes sont finalement fondues; le bain est soufflé et soumis au perchage, puis le métal est coulé en saumons pour le tréfilage. Ces saumons pèsent, en moyenne, 63 kg. 5 en Angleterre et ioo kilogrammes aux Etats-Unis, mais peuvent atteindre 36o kilogrammes.
- Laminage et tréfilage. —- Dans la construction électrique on n’emploie que deux qualités de cuivre :
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- i° Etiré non recuit;
- 2° Recuit.
- Les barres-omnibus peuvent être de l’une ou l’autre qualité, ad libitum. Quant aux fils, on en obtient couramment depuis i millimètre carré
- Recuit. — Pour ado'ucir le cuivre, il existe de nombreux procédés dont le plus répandu actuellement — sous le nom de Bâtes and Peard — consiste à faire, par un transporteur à chaîne sans fin, traverser lentement au fil un four-
- Fig'. i. — Four à recuire le fil de cuivre.
- de section en longueurs énormes, jüsqu’à i/|5 millimètres en longueurs de plus de a ooo mètres.
- Les lingots, portés au rouge vif dans un four à réchauffer, sont d’abord dégrossis au laminoir puis convertis en verge, qu’on bobine à chaud. Dans cette opération, le cuivre s’oxyde rapidement et il est nécessaire d’enlever l’oxyde par immersion dans un bain acide et lavage subséquent. L’oxyde est facile à retransformer en métal par électrolyse.
- Le cuivre en verge décapé est étiré dans des filières en fonte trempée et en diamant, suivant calibre ; les fils du n° 17 S. W. G. et au-dessous sont étirés uniquement dans des filières en diamant. Le nombre des filières dépend de la qualité de cuivre désirée t— recuit ou non — et des propriétés mécaniques recherchées; plus il est grand, plus est élevé le chiffre de résistance à la traction. Cela ressort du tableau I ci-après qui permet en même temps de constater l’avantage, pour les lignes aériennes, des câbles sur les fils pleins.
- Tableau I.
- DIAMÈTRE MILLIMÈTRES RESISTANCE A LA TRACTION kg/mm2 ALLONGEMENT % SUR 2S4 MM
- 1.2,7 inm 37,4kg/mms 3,8 %
- ii,8 » 38,4 » 3,2 »
- l'I ,0 » 38,9 » 3 ,0 »
- 10,35 » 4o,5 » 3 ,0 »
- 8,85 » 43,o » 2 ,8 »
- 7,63 » 44,6 » 2 ,6 »
- 6,35 » 43,5 » 2,8 »
- tunnel à fermeture hydraulique (fig. 1). Ce four est rempli de vapeur d’eau à environ 425° C pour le petit fil et 6io* C pour le gros. La chaleur qu’il absorbe est restituée à l’eau à la sortie du tunnel et le fil sort sec et aussi brillant qu’il est entré. Il est prêt pour la confection de câble ou de fil isolé.
- Pour obtenir de grandes longueurs, on peut souder électriquement bout à bout des verges avant tréfilage. Les fils de câble se brasent aussi à l’argent. Par l’un ou l’autre procédé on obtient des joints résistant parfaitement au tréfilage.
- Essai et définition du fil de cuivre non recuit. — L’essai du fil recuit pour conducteurs est très simple et se borne à un calibrage micrométrique, à la mesure de la résistance ohmique et parfois à la pesée d’éprouvettes ou de rouleaux.
- Pour le fil non recuit, des essais complémentaires sont nécessaires en vue de déterminer : 1° la résistance à la traction; 20 la dureté, par l’allongement; 3° la limite élastique; 4° l’absence de fragilité.
- Les trois premiers coefficients se mesurent d’ordinaire simultanément sur une éprouvette de 254 millimètres (10 pouces) de longueur entre les mâchoires de la machine à essayer. Cette dernière est généralement munie de dispositifs automatiques d’enregistrement, d’une précision suffisant à la pratique industrielle ; pour les mesures très précises de l’allongement on emploie un extensomètre.
- En pratique, on a reconnu que la résistance effective à la traction du fil non recuit (charge totale de rupture) croît proportionnellement au diamètre, et non à la section, — tandis que la
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- résistance spécifique — par unité de section — croît quand le diamètre diminue.
- M. A. P. Trotter", en analysant les résultats d’essais faits parM. Thomas Bolton, a pu arriver à l’expression suivante de la résistance à la traction T (ejn tonnes anglaises par pouce carré) en fonction du diamètre D en pouces :
- T = a — àD (i)
- où a est égal à 3o et b à ao environ ; tandis que l’allongement minimum E % des fils non recuits exempts de fragilité peut être défini par la formule
- È — 5D. (a)
- M. Pye propose donc la définition suivante du cuivre étiré non recuit :
- Un métal qui, sous forme de fils à section circulaire, doit avoir une résistance à la traction au moins égale à celle donnée par la formule («'):
- T =: 3o — aoD (i'J
- et un allongement % sur io pouces (a5/, mm.), d’au moins
- E = 5D. (a')
- En mesures métriques, ces deux formules deviennent
- T* = 47^9 — 1,24 D’
- où T1 est exprimé en kilogrammes par millimètre carré ; D', en millimètres et E en % .
- Ces formules valent pour les fils de 0,075 à o,5 pouce de diamètre (1,9 à 12,7 mm.). Les résultats qu’elles donnent concordent avec les spécifications préparées en 1909 par la commission des fils métalliques de l’Association américaine pour l’essai des matériaux, bien que, dans celles-ci, l’allongement minimum corresponde à la formule
- E = 4 y/D (en francs) ou
- F' = 0,8 \/ü' (en millimètres).
- L’auteur préconise l’adoption par Y Engineering Standard Committee de la spécification proposée par M. Pye, pour les trois raisons suivantes :
- i° Elle correspond à une qualité élevée de métal, que peuvent, néanmoins, produire aisément les grandes tréfileries du monde entier.
- a0 Elle permet l’établissement de tables de résistance et d’allongement minimum à la traction pour tous les calibres courants de fils.
- 3° Elle s’applique aisément à tous les calibres industriels.
- Par contre, l’essai de ductilité par torsion, exigé par le British Post Office, pour les fils de 2 à 5,65 millimètres de diamètre, ne paraît à l’auteur ni suffisamment précis, ni logique pour des fils qui doivent travailler surtout à la traction.
- Elasticité. — En raison de l’emploi croissant du fil non recuit pour les conducteurs aériens, il importe, dans toute définition ou spécification relative à ce métal, de faire intervenir la limite élastique.
- En Angleterre, le Board ofTrade prescrit qu’à la température de 22°F (—5°5C environ) et sous une pression du vent de 25 livres par pied carré (122,5 kg. par m2) de surface réelle, l’effort supporté par le métal ne doit pas être supérieur au cinquième de la résistance à la traction.
- La flèche des conducteurs aériens doit être calculée en conséquence. Cette règle donne des flèches anormales pour les petits fils.
- Au Canada, pour certaines des plus grandes lignes de transmission de force, les ingénieurs ont admis, d’après une longue pratique, que les conditions les plus défavorables se trouvent réunies lorsqu’à o” C les fils sont recouverts d’une couche de glace de 9 mm. 5 d’épaisseur et qu’il souffle du vent donnant une pression de 54.kilogrammes par mètre carré de surface réelle. Un facteur de sécurité de 2 leur paraît alors suffisant; or, il reste au-dessous de la limite élastique.
- Quelle que soit la façon dont on calcule la flèche prise par un fil dans les conditions les plus défavorables, il est évident qu’on doit tenir compte de la limite élastique pour déterminer la flèche à admettre au moment de la pose. L’auteur indique deux formules, dues au professeur Still, qui peuvent servir à cet objet mais que nous noùs abstenons de reproduire ici, ces formules étant basées sur l’emploi des mesures anglaises et présentant, au moins en un point, une incertitude qui n’en permet pas la transformation.
- Résistance à la traction. — On prétend couramment que le fil non recuit doit sa résistance au durcissement de sa croûte superficielle (par
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- J^écrouissage) durant l’étirage. Une recherche de l’auteur à ce sujèt,' par essais dé traction et èxa-ihen micrographique d’un fil de trolley de io millimètres réduit à 6 diamètres différents par tournage, a montré que toute la masse du métal restait dé densité uniforme.
- Une autre recherche, faite en vue dé l’électrification d’une ligne de chemin de fer, a porté
- AB CP JE
- cL, 8,000
- Ht
- 10,000 ie,o00
- Fig. 2.
- sur un fil dont la section initiale A (fig. 2) a été réduite à la lime suivant les profils successifs B, C, D, E, F, de façon à éviter l’üsure en service normal. Les éprouvettes de traction mesuraient io poiices (25/, millimètres) de longueur et là section initiale était de 162 millimètres carrés.
- La section passant progressivement à 126 millimètres carrés, la résistance à là traction est restée à peu près constante, à environ 34 kg. 5 par millimètre carré, avec un relèvement à 36,2 pour la section C; la limite élastique a augmenté régulièrement,. passant de 27 à 3o kg. G par millimètre carré, en même temps que l’allongement progressait depuis 78 jusqu’à 88 % .
- Influence de la température sur la résistance du fil de cuivre non recuit. — L’auteur a fait, sur ce point, une série d’expériences dont il donne les résultats. Ceux-ci sont d’accord avec ceux qui ont amené le National Physical Laboralory à la conclusion suivante pour des fils jusqu’à 4 mm. 95 de diamètre.
- « Là diminution de résistance à la traction due à l’accroissement de température paraît être de 0,001 de la valeur de cette résistance à la température normale par degré centigrade. »
- Il est bon de rappeler, à ce propos, que, d’après l'Engineering Standard Committee (Rapport n° 55), le coefficient de dilatation du cuivre
- par degré C est dé o,oooôi63 à 0,0660167-La chute de voltage due à la résistance est le” facteur dont'dépendent les limitations dans les lignés aériennes, bien plus qud de la tempéra-’ ture. Au cas où il serait nécessaire de connaître la résistance du cuivre résultant de variations de température, on pourrait employer la formule
- où
- et
- Ri = Rj"(i + 0,0042 t), R0 est la résistance à o°C Ri est la résistance à t‘C.
- La corrosion des métaux.
- Le problème de la corrosion des métaux est un problème très important. Ainsi les pertes de fer dues à la corrosion doivent se chiffrer annuellement par des centaines de milliers'de tonnes ; la réduction de ces pertes entraînerait une économie des réserves de fer et dé charbon en sorte que l’invention d’un fer ou d’un acier, faciles à travailler et non corrosibles, aurait une valeur incontestable. La corrosion des métaux autres que le fer se produit constamment dans toutes sortes d’organes des machines qui sônt' aü contact de liquides ; ainsi pour protéger les chaudières de la Lusitania e t delà Maùretania contre la corrosion, on employait pour chaque chaudière 84 plaques de zinc pur pesant chacune
- 10 kilogrammes envixon, et ces plaques devaient être renouvelées 4 fois paran ; d’où une dépense moyenne de20oooo francs au cours actuel du zinc.
- On attribue habituellement la corrosion à un changement irréversible procédant avec une faible vitesse et se pi’oduisant enti’e deux ou plusieurs phases distinctes. A condition de prendre le mot « phase » pour représenter l’état physique aussi bien que la composition chimique, cette hypothèse suggère aussitôt que la corrosion doit être un phénomène éleclroly-tique, produit par un grand nombre de courants voltaïques qui s’établisseiit entre les diffé-rentes phases à la surface des métaux.
- L’hypothèse précédente semble pouvoir être adoptée, quoique, comme on le veira plus loin,
- 11 y ait doute sur la nature des phases dans certains cas (par exemple dans celui du laiton).
- Le milieu (ou l’élccti-olyte dans la théorie pi'é-cédente) peut être l’atmosphère ou quelque côns-
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- tiluant de l’atmosphère, comme la vapeur d’eau dans l’air pur, les vapeurs autres dans les villes industrielles, etc. Il peut y avoir aussi corrosion sous l’effet de la chaleur qui active le phénomène. r1
- La méthode idéale d’étude de la corrosion consisterait à essayer les substances sous les conditions normales de travail, mais cette méthode est trop lente pour les besoins ordi-nairès et il faut avoir recours à la corrosion artificielle. Dans le cas du fer ou de l’acier, on pratique généralement la simple immersion dans l’eau ou les acides. Dans le cas du laiton l’étude de la corrosion électrolytique — l’échantillon étant utilisé comme anode — dans une solution salifie fournit des résultats intéressants, mais à condition toutefois de ne pas oublier que les résultats d’un essai de laboratoire doivent être acceptés sous caution.
- Un point important à signaler est la résistance variable opposée à la corrosion par la même substance sous des conditions différentes. Ainsi un fer ou un acier résistant à l’eau de la Tamise sera très corrosible à l’air de Londres.
- Il est important de bien préciser les méthodes de mesuré utilisées. Là simple comparaison des pertes des poids au laboratoire peut conduire à des résultats erronés. 11 est nécessaire de distinguer les différentes formes sous lesquelles les constituants sont enlevés. La substance peut être dissoute, le produit de la corrosion peut être pulvérulent, ou adhérent et protecteur ; des couches protectrices de sel basique sont un facteur important de la résistance des métaux à la corrosion. De même la corrosion peut se produire en des points isolés ou être uniforme ; un essai pondéral dans l’un de ces cas n’aura aucune signification. Ce sont ces particularités qui rendent si difficile l’étude expérimentale de la corrosion.
- Corrosion du fer et de l'acier. — Il est difficile de répondre nettement à la question de savoir quel est le métal le plus attaquable, le fer ou l’acier. Cela dépend grandement de la nature du milieu qui détermine la corrosion et au fond le problème réellement intéressant à résoudre est de savoir quel est le meilleur type de fer ou d’acier pour un objet déterminé.
- On a également étudié quel est l’effet, sur la résistance à la corrosion d’un acier, des métaux spéciaux qu’on lui incorpore, silicium, chrome,
- nickel, manganèse, tungstèné', vanadium^ etc. Dans de l’acide sulfurique dilué à 5o % , les aciers au silicium et au tungstène ont un point de corrosion minimum,lepremierpour3/, % desilicium, le deuxième pour 1,1 % dè tungstène ; de chaque côté de ce minimum, la corrosion croît rapidement. Dans ce milieu la corrosion des aciers au nickel diminue régulièrement à mesure que croît la proportion de nickel; la corrosion des aciers au chrome suit une marche inverse. Ces résultats montrent bien le rôle important joué par le milieu, car, pratiquement, les aciers au nickel ne sont pas inattaquables et, quoi qu’ils demeurent souvent longtemps inaltérés, lorsque la corrosion commence elle progresse rapidement. Au contraire, les aciers au chrome sont pratiquement très résistants. On a constaté depuis longtemps qu’une proportion de chrome de io % prévenait toute rouille de l’acier, et dans la coutellerie on utilise des aciers ne se ternissant pas dans les aliments, ni dans les acides, qui contiennent io à ia % de chrome et de o,3 à o,4 % de carbone.
- Des expériences plus complètes ont été poursuivies récemment par Aitchison. La corrosion de l’acier dans l’eau douce, ainsi que dans une solution à 3 % de chlorure de sodium et i % d’acide sulfurique, s’accroît par l’addition d’un troisième élément jusqu’à une proportion de ce dernier de 5 %, sauf pour le chrome qui donne une diminution permanente de la corrosion (sauf pourtant dans une solution d’acide sulfurique à io % ). D’une façon générale, les aciers au chrome sont les seuls à présenter uii avantage réel sur les aciers doux.
- Pour desi'proPorUons croissantes de carbone, la corrosion diminue jusqu’à une proportion de o,5 % et croît1 ensuite. Cette particularité mérite de retenir l’attention : c’est en effet la deuxième propriété du carbone qui atteint un point critique pour cette concentration de carbone.
- L’explication du mécanisme de la corrosion a donné lieu à de nombreuses discussions qui, dans certains cas, en particulier pour le laiton n’ont pas abouti à des conclusions très nettes.
- Signalons seulement le procédé proposé par Cumberland pour empêcher la corrosion de tous les métaux immergés dans des liquides. La méthode consiste à introduire une force contre-électromotrice plus élevée que celle qui détermine la corrosion et c’est la seule méthode efîeç-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N° 17.
- tive.pouvant erripêcher la « dezincifïcation » des tubes de condenseur en zinc. Un courant continu est fourni par une dynamo de io volts à des plaques de fer immergées dans les liquides et qui agissent comme anodes, la cathode étant constituée par le métal protégé. Les anodes
- durent de 18 mois à à ans et le prix de revient du courant est également négligeable à cause du faible voltage. Le système a été appliqué, avec succès, sur de nombreux navires à vapeur.
- A. B.
- (Faraday Society, décembre 1915.)
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français rëlatifs à l’électricité délivrés du 10 novembre 1915 au 7 décembre 1915. (
- 478956. — 26 septembre 1914. — Compagnie Française
- ' pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston, 10, rue de Londres, Paris. — Perfectionnement au système de téléphonie automatique.
- 478 gSy. — 26 septembre 1914. — Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston, 10, rue de Londres, Paris. — Perfectionnement à l’enregistrement des communications téléphoniques.
- 20 024-449 7*8. — 2 juillet 1914. — Routin (J.-L.). — Maison Bréguet, 34, rue de Châteaudun, Paris. — 9e Certificat d’addition au brevet pris, le 3o décembre 1911, pour accouplement électrique.
- 20 o3i-477 94*. — 10 avril igi5. — Société dite : Société Anonyme des Etablissements L. Blériot.— ier Certificat d’addition au brevet pris, le 16 septembre 1914, pour perfectionnements apportés aux groupes (moteur à explosions dynamo-magnéto d’allumage) notamment ceux pour voitures automobiles.
- 20041-47° 438. — 24 avril 1915. —Bouchard (A.-C.-A.). — i*r Certificat d’addition au brevet pris, le 2 avril 1914 pour appareil produisant automatiquement, et aux heures voulues, l’ouverture et la fermeture de conduites de gaz ou d’un circuit électrique.
- 478 982. — 9 juin igi5. — Hoppie (W.W.) —- Piles électriques.
- 478 990. — 10 juin 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Système de contrôle pour moteurs polyphasés.
- 479 029. — 14 juin <9i5. — Kettering (C.F.) and Chryst (W.A.). — Perfectionnements dans les systèmes électriques pour moteurs à explosion.
- 479 o3q, tt- 14 juin igi5, — Kettrring (C.F.) and
- Chryst (W.A and.) — Perfectionnements dans les
- ' systèmes électriques pour moteurs à explosion.
- 479 006. — ia juin igi5. — Steiger (E.) 2, Kornhauss-trasse, Zurich (Suisse). — Auto-commutateur électrique crépusculaire.
- 479 018.— 14 juin igi5. — Royston (E.R.) — Condensateur électrique.
- 479 088. — 23 juin igi5. — Société dite Galetti’s Wireless TEI.EGRAPH and telephone C°. — Perfectionnements dans les dispositifs récepteurs de télégraphie sans fil.
- 479 o5a. — 17 juin igi5. — Société anonyme Westinghouse. —• Perfectionnements aux moteurs à courants alternatifs, du type à collecteur.
- 479063. — 18 juin igi5. — Neuland (A.-H.). — Perfectionnements dans les machines dynamos électriques.
- 479 o38. — i5 juin 1915. :— Tedeschi (V.) Rt, Rossi (A.G.). — Procédé et appareil pour amplifier la valeur de courants électriques périodiques.
- 479 061. — 18 juin igi5. — Société dite The Electric and ordnance AccESSORiES C° Ld. — Perfectionnements aux interrupteurs des systèmes d’éclairage et de chauffage.
- 479 125. —28 juin 1915. —De Fortuny (R.). — Procédé de construction de piles sèches.
- 479098.— 12 juin 1915. — Raffi (P.). — Suspension pour lignes triphasées pour transmission d’énergie élec trique par des isolateurs en série suspendus.
- 479 127. — 28 juin igi5. — Schoenchlin (H.). — Commutateur à tirage.
- 479 i5o. — 2 juillet igiô. — Société Anonyme Westinghouse. — Réactance perfectionnée pour limiter le courant dans les circuits polyphasés.
- 479 i5i. — 2 juillet igi5. — Brown Boveri et C°. — Rhéostat réglable.
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- Ü Avrii 19lé ' LA LUMIÈRE ÉLECTRiQÜE èÜ
- 479 i3i.-—: 29 juin 1915. — Bardou (L.). — Lampe à arc différentielle à point lumineux fixe et à charbons minéralisés.
- 479134. —3o juin igi5. — GasotTi (F.-P.). — Nouvelle lampe électrique à double jeu de filament, donnant trois forces de lumière commandées par un interrupteur spécial.
- 479 14a. — i®r juillet 1915. — Bossan (A.-I). — Perfectionnement apporté aux lampes électriques à filament métallique, permettant à ces dernières de fonctionner malgré là rupturè de leur filament.
- 479' ao3. — 6 juillet igiS. — Société The KelaY Automatic téléphoné C° Ld. — Système de téléphone automatique..
- 479 204. — 6 juillet 1915. — Société The Relay Automatic, téléphoné G°. — Téléphone automatique ou semi-automatique.
- 479 20p. —- 6 juillet' 1915. — Société The Packard Electric G°. — Perfectionnements aux postes transmetteurs de télégraphie sans fil.
- 479 i53. — 5 novembre 1914. — Krach (V.B.) et Meyer (A.) — Microphone pour la transmission à distance des reproductions phonographiques. .
- 479 ,77- 3 juillet 1915. — Société dite : Orling’s
- Telegraph Instruments Syndicate Ld. — Perfectionnements dans les circuits télégraphiques.
- 479 166. — J7 juin igi5. — Etablissements de Dion-Bouton. — Dispositif permettant d'obtenir, d’un induit de magnéto haute tension, quatre étincelles par tour.
- <#
- 479 179. — 3 juillet 1915. — Société Hellesens Enke et V. Ludvigsen. — Perfectionnements apportés aux piles galvaniques à oxyde de mercure.
- '479 190. — 5 juillet igi5. — Redding (J.) — Elément d'accumulateur et son mode de fabrication.
- 479 199. —6 juillet îgiS. — Elmen (G. P.), Salisbury (S. O.) et Talbot (A. R.). — Chauffe-fluide électrique.
- 479 241. — 9juillet 1915. — Société dite: The United Telegraph and Cable C°. — Perfectionnements dans les systèmes et appareils télégraphiques.
- 479 271. — i3 juillet igi5. — Lavalley. — Serrure pour téléphone à pupitre. .
- 479 228. —8 juillet 1915. — Société dite : Neuland Magnétos Ld. — Système combiné d’éclairage électrique pour automobiles actionnés par moteurs à explosion.
- 479 261. — 12 juillet 1915. — Brown, Boveri et C,e. — Induit à collecteur avec enroulement à boucles.
- 479 2a5. ;— 2 juillet 1915. — Mme Barbier (M. J.) Alger. — Systèmes permettant de fermer et d’ouvrir, de l'extérieur, tous les genres de commutateurs électriques.
- 479 227. — 6 juillet 1915. — Beaver (G. J.) et Clare-mont (E. A.). — Perfectionnements dans les câbles isolés, pour la transmission dés courants électriques à haute tension.
- 479 245. — 9 juillet igt5. — Société anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les coupé-circuits électriques.
- 479 247. — 9 juillet 1915. — Brown, Boveri et C°. — Isolateur d’entrée à monture encastrée.
- 479 266. — i3 juillet igi5. — Société Landis et Gyr (A. G.). — Interrupteur actionné par force électro-motrice.
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Môâures à prendre pour améliorer le ôhange sur la Suisse.
- L’Office national du Commerce extérieur signale aux industriels et commerçants français dans ses .« dossiers commerciaux » certaines mesures à prendre en vue d’améliorer le change sur la Suisse.
- En ce qui concerne la manière de couvrir le prix des fournitures faites à la France par des industriels suiss.es, sans que les paiements exercent- une influence actuelle sur le change, on peut admettre pour les com-,
- mandes faites des prix Unitaires fixés en franc- Suisses.
- Ceci a l’avantage d’écarter toute discussion relative au change et d'obtenir dans les circonstances actuelles, une réduction de prix équivalente à la différence du change.
- Ou peut encore envisager que l’industriel suisse par ses relations financières est en mesure de consentir un crédit à long terme ou qu’il ne l’est pas.
- Dans le premier cas le paiement aura été différé d’un an et par conséquent la France n’aura eu à sortir ni or ni chèque s.ur la Suisse et le poids d’e cette opération n’aura pas pesé sur le change.
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- 96
- LA LUMlERE ÉLECTRIQUE T. àxxïil (fr Série). — N»Il
- Dans le second cas, le débiteur français Sé procurera la garantie d’une banque française qui demandera à une banque suisse de faire le crédit nécessaire.
- La-banque suisse à laquelle la bonne fin de l’opéra-tiqn est garantie par la banque française escomptera les effets de change et leurs renouvellements, et le même résultat que dans le premier cas aura été obtenu.
- Nul doute qu’en adoptant celte manière de faire ou d'autres analogues, la plus grande partie des paiements que la France doit effectuer en Suisse pourrait être reculée jusqu’au moment où la question de la stabilisation du relèvement du franc français .ne se posera plus avec la même acuité qu’aujourd’hui.
- Concurrence aux produits austro-hongrois et allemands en Grande-Bretagne et Colonies britanniques.
- L’Office national du Commerce extérieur dans le but - de faciliter la concurrence aux produits allemands et austro-hongrois dans la Grande-Bretagne et les colonies britanniques se met à la disposition des maisons d’importation pour recevoir toutes les indications leur permettant de remplacer les produits allemands et austro-hongrois par des produits français.
- En signalant ces demandes àjnos exportateurs, l’Office a surtout pour but de les inciter à ne pas attendre la fin des hostilités pour se préoccuper du développement de leurs affaires.
- Les maisons françaises qui, actuellement ne seraient pas en mesure de fabriquer et d’exporter suffisamment pour'répondre à toutes les demandes, auraient cependant tout intérêt à engager, dès maintenant, des pourparlers, à envoyer des catalogues, échantillons, prix et conditions de vente en vue d’affaires ultérieures.
- De telles relations peuvent avoir le meilleur résultat pour prévenir la reprise d’affaires avec le commerce austro-allemand.
- Manuel de l'industriel, du commerçant et du représentant de Commerce, en Russie.
- M. Eybeft, vice-consul de France, àArkangel, a conçu et rédigé un « Manuel de l’Industriel, du commercant et du représentant de Commerce en Russie ».
- C’est un recueil de renseignements et d’indications destiné à donner, dans les grandes lignes, les principales
- notions des règlements et des lois régissant les questions industrielles et commerciales dans l’Empire,
- Cet ouvrage complète très heureusement la documentation publiée sur la. Russie dans les « Dossiersfcom-merciaux ». v
- On pourra se le procurer à l'Office national du -Commerce extérieur, 3, rue Feydeau.
- Italie. — Une nouvelle station centrale vient d’être achevée pour la municipalité de Volturno, Elle comprend trois transformateurs triphasés de 6000 kilowatts destinés à transformer l’énergie reçue du cap'Yolturno, et de plus une station génératricé comportant 4 moteurs Diésél de 1 200 kilowatts accouplés à des alternateurs triphasés et à un moteur de secours de 120 kilowatts du même type. L’installation fut effectuée par la Société Italienne Oer-likon et la maison Sulzer. La station deviendra beaucoup plus importante quand la seconde ch-ute d’eau de Yolturno sera utilisée.
- Suède. — D’après le compte rendu dernièrement fourni par l’Association hydro-électrique suédoise, la puissance des nouvelles installations hydro-électriques à été augmentée de 28 000 chevaux, uniquement par travaux du gouvernement à Porjus et Alfkaileby, qui ont été terminés l'année dernière en Suède. 12 000 chevaux étant utilisés pour les industries du bois, de la 'pulpe et du papier; 9 000 chevaux pour le fer et les industries minières; i5oo chevaux pour l’industrie chimique; 5oo chevaux pour l’industrie textile et 5 000 chevaux pour diverses industries.
- ADJUDICATIONS
- L’administration des chemins de fer de l’Etat a l’intention d’acquérir le matériel électrique destiné au poste de sectionnement, à H» T. de là gare des Vallées.
- Les industriels désireux de concourir à cette fourniture peuvent se renseigner immédiatement, à cet égard, dans les bureaux du service électrique (i''e division), 43, rue de Rome, à Paris (8e), le mardi et le vendredi, de quinze à dix-sept heures, jusqu’au a5 avril 19x6.
- La reproduction des articles de la Lumière Elëctrique est interdite.
- Paris. — imprimer,/ levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Trente-huitième année SAMEDI 29 AVRIL 1916. Tome XXXIII (2« série). N» 18
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- La Lumière Electrique
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- SOMMAIRE
- • A
- V. BOtTCHARDON- — Etude comparative du
- - fonctionnement des circuits de charge à génératrice monophasée employés dans les postes de T. S.. F. à étincelles, et d’un système employant une génératrice triphasée. 97
- Publications techniques
- Stations centrales
- Choses aperçues au cours d’un rapide voyage à travers les Etats-Unis. — K. Sosnowski. 106
- Transmission et distribution
- Le raccordement des lignes de transport d’énergie en Suisse..................... 108
- Un transformateur de un million de volts.
- — Guy L. Bayley..................... no
- Eclairage
- L’ « œil moyen » dans la photométrie des couleurs................................ 112
- Echos de la guerre
- La situation de l’industrie sidérurgique en
- Allemagne.............................. ii5
- Bibliographie........................... 117
- Renseignements Commerciaux............... 119
- ÉTUDE COMPARATIVE DU FONCTIONNEMENT DES CIRCUITS DE CHARGE ' , A GÉNÉRATRICE MONOPHASÉE
- EMPLOYÉS DANS LES POSTES DE T. S. F. A ÉTINCELLES,
- ET D’UN SYSTÈME EMPLOYANT UNE GÉNÉRATRICE TRIPHASÉE
- Nous publions une note sur le fonctionnement et le réglage du circuit de charge dans les postes radiotélégraphiques à étincelles. ;
- L'auteur, M. V. Bouchardon, dans le premier chapitre de celte étude, établit les équations de fonctionnement du circuit de charge dans un poste à émission musicale et, appliquant les relations trouvées à un exemple numérique, montre que le réglage à la résonance généralement pratiqué donne, sinon un rendement élevé, du moins la meilleure utilisation du matériel.
- Considérations préliminaires.
- Dans les systèmes de T.S.F. dits « à étincelles » on fait naître inductivement dans l’antetine un courant de haute fréquence amorti, en utilisant la décharge oscillante d’une batterie de condensateurs dans le primaire d’un transformateur Tesla ou Oudin, dont le secondaire est en série dans l’antenne.
- Lâ charge accumulée dans le condénsateur
- disparaissant à chaque décharge oscillante, absorbée par le rayonnement et les diverses pertes concomitantes, il faut la reconstituer aussitôt; c’est le rôle du circuit de charge.
- On peut faire appel à une quelconque des sources d’électricité employées dans l’industrie. 11 faut remarquer toutefois que l'ordre de jjran-deur des longueurs d’ondes employées impose le choix de capacités relativement faibles qu’il faut donc charger à haute tension pour avoir une
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXIII (2e Série). — NMS.
- énergie suffisante. Cette considération écarte, à peu d’exceptions près, l’emploi de sources à force électromotrice continue à haute tension, peu pratiques et peu économiques. En fait on s’en tient actuellement, pour les postes de quelque importance au courant alternatif simple, où la haute tension est facilement obtenue par l’emploi de transformateurs statiques.
- Le circuit de charge comprend donc un alternateur associé à un transformateur élévateur, et généralement une bobine de self à coefficient variable, nécessaire comme nous le verrons à l’obtention d’un réglage optimum.
- Le régime de marche est a priori très complexe. En effet, chaque fois qùe le circuit de décharge est fermé par l’étincelle, le condensateur perd toute sa charge en un temps très court par rapport à la période de l’alternateur. Il y a de ce fait une discontinuité dans le régime, discontinuité qui est suivie d’un régime variable; au total, comme une nouvelle étincelle éclate avant que le régime permanent ne soit atteint, le régime général n’est qu’une suite plus ou moins régulière de régimes variables.
- Il est cependant possible d’étudier analytiquement un semblable système, à la faveur d’un certain nombre d’hypothèses simplificatrices que nous allons énumérer:
- Hypothèse I. — La force électromotrice de l’alternateur sera supposée sinusoïdale de la forme
- e =. E0 sin (ût
- e désignant la force électromotrice de valeur maxima E0 et de pulsation Q.
- Hypothèse II. — Nous supposerons la réaction d’induit de l’alternateur réduite à une simple impédance La 12 de valeur constante quelle que soit la charge et l’instant considéré : c’est l’hypothèse de Behn-Eschemburg. Nous attribuerons en somme au circuit un coefficient de self-induction constant L.
- Hypothèse III. — La résistance apparente du circuit (définie comme le quotient de l'énergie perdue dans ce circuit par le carré de l’intensité qui le traverse) sera supposée constante et de valeiïr R. Cette hypothèse revient à admettre que les diverses pertes sont toutes proportionnelles au carré de l’intensité: cette hypothèse n’est rigoureusement vraie que pour les pertes Joule dans le cuivre et même pour les pertes par
- courants de Foucault si le fer n’est pas trop saturé. Elle est inexacte pour les pertes par hystérésis diélectrique et magnétique. Mais les deux premières sources de pertes sont les plus considérables : l’erreur n’est pas aussi importante qu’on pourrait le croire. <
- Hypothèse IV. — Nous ferons abstraction du transformateur : M. Blondel a depûisHongtemps ‘ montré que, surtout pour un transformateur sans fuites, on peut admettre que tout se passe, dans le circuit primaire, comme si l’on substituait, au transformateur de rapport a, chargeant le condensateur C,* un condensateur
- Ci = a'1 C2
- placé directement dans le circuit de l’alternateur.
- En résumé, à la faveur de ces hypothèses, le circuit de charge type que nous allons étudier comprendra un alternateur de force électromotrice maxima E0, de pulsation £2, chargeant un condensateur de capacité C, à travers un circuit de résistance R constante et de self-induction L constante.
- CHAPITRE I
- Equations générales du circuit type.
- Nous allons rappeler les formules qui donnent en fonction du temps et des divers paramètres du circuit, la tension v aux bornes de la capacité et l’intensité * du courant de charge.
- Fig. i.
- Ces formules sont données immédiatement par les lois de Kirschoff.
- L -|— R/ -j- s> — e — E© sin (£2£ cp)
- C
- dy
- dt
- Eliminons une des inconnues i, par exemple, en
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- 29 Avril 1916.
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- 99
- différentiant (a) et portant les valeurs trouvées dans ( r), on obtient :
- d2v R dv i _ E0 . . . .
- Jï' + % dt'+ CL P “ CL Sm {Qt + (3)
- On tropvei assez facilement que la solution générale de cette équation différentielle est de la forme 1
- >=; e—** (A cos iùt -f- B sin lût)
- -f- M cos (Qt if- <p) -f- N sin (Q/ -f- ®) •
- Le preqiiér terme est la solution générale dè l’équation (3)^sans,second membre, M et N sont deux coefficients à déterminer. Pour les déterminer nous remarquerons,que l’équation (3) est satisfaite par la solution particulière :
- i>' == M cos (£î t -f- tp) -(- N sin (Q/ -f- f).
- „ , dv' d?v' , .
- En portant v, —, et -j-j- dans (3) et en écrivant
- t; ut CLL
- que les coefficients de sin {£11 -f- q>) et cos (ü/ -f- cp) sont séparément nuis, on obtient :
- (î — Q2LC) N — RCOM = E0, RCû.N -f- (i — Q2LC) M = o. En posant pour abréger
- (9)
- LQ
- P = Q2LC — i =
- i
- C£1
- i
- CQ
- RCQ
- R
- i
- CQ
- réactance
- capacitance*
- résistance
- capacitance’
- (8;
- nous trouvons pour M et N les valeurs
- EoY
- M =• N =
- Ê2 + y2’
- E03
- (")
- É!+Y2 v '
- La solution générale de l’équation (3) est donc: v — e~'(A cos tut -|- B sin u>t) (i3)
- — ^ ^1° IP. sin (P* + ?) + Y cos iat.+ ?)]•
- A et B étant les deux constantes d’intégration et « et ai ayant pour valeur
- J3
- ÏL
- v/cl’
- nous aurons/ en c^fférentiant :
- /—e~K<[(aA—ü)B)cosu>/-|-(aB-|-(»)A)sinü)£]f
- [p cos (Ü/-J-?)—y s*n (Q/+ tp)]\
- ( P2+r
- Pour déterminer A et B en fonction des conditions à l’origine, supposées connues, nous écrirons que pour»
- t = o
- on a
- f>0
- l 10 )
- on trouve ainsi pour A et B les valeurs E
- A = i'o+ ôi i'°~"2 (y cos -9+0 sin ?)> ’ il6)
- P Tl
- B=^|Ë+a^0+p^/2^aY+'Û^COS!P+^a^-ü^Sin'P-* | (‘7)
- Dans les expressions de /et v, les termes,amortis en e~xt caractérisent le régime variable transitoire qui s’établit après une discontinuité et tend à rétablir le régime permanent.
- t.
- CHAPITRE II
- Etude d’un régime à décharges, régulières: Emission musicale.
- Les stations modernes ont une émission dite musicale dans le but^ de produire dans les appareils récepteurs un son de hauteur convenable facile à distinguer des signaux parasites. Dans cebut la production des décharges doit obéir aux conditions suivantes :
- i° Le son musical reçu doit être pur et de hauteur définie. Il convient donc que les intervalles de temps qui s’écoulent entre deux décharges soient égaux entre eux.
- 2° Pour que le son nefse déforme pas et conserve à distance sa pureté, il faut que chaque
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- 100 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2« Série). — N» 18.
- décharge fournisse à l’antenne là même quantité d’énergie. S’il n’en était pas ainsi les décharges faibles ne parviendraient pas et le son serait altéré. On voit qu’il suffit, pour que cette condition soit remplie, que la tension aux bornes de la capacité soit la même à chaque décharge.
- 3° A l’instant de la décharge le courant i de charge doit être nul. S’il n’en était pas ainsi, une partie de ce courant se dériverait à travers l’étincelle dans l’oudin, qui ne présente pour le courant de pulsation Ü qu’une très faible impédance. Il s’allumerait à l’éclateur ur? arc à basse fréquence qui-troublerait le phénomène oscillant et causerait une usure inutile des électrodes. Cette condition se ramène à celle-ci :
- La tension aux bornes de la capacité doit passer par un maximum au moment de la décharge.
- Remarquons que l’emploi d’un éclateur tournant synchrone permet de réaliser la première condition. Nous démontrerons qu’il existe toujours une orientation des électrodes fixes pour laquelle les deux dernières conditions sont remplies.
- Nous supposerons toujours que la décharge est complète au bout d’un temps très petit, négligeable vis-à-vis de la période du courant de charge.
- Appliquons les équations du chapitre I et lés remarques précédentes à l’étude d’un circuit de charge monophasé, le seul employé à l’heure actuelle.
- Nous appellerons temps de charge celui qui s’écoule d’une décharge à la suivante. Il est facile de voir que ce temps de charge doit être un multiple entier de l’alternance (1/2 périodé) de la force électromotrice. Car ainsi cette force électromotrice a toujours là même valeur absolue au début du temps de charge; cp est le même a i8o° près. Nous désignerons par K le nombre d’alternances compris entre deux déchiarges. C’est ce que nous pouvons appeler le coefficient de raréfaction des décharges. Le son musical le plus aigu correspond à K — 1, ou deux décharges par période de la force électromotrice.
- Une autre condition, pour que la tension soit toujours la même en fin de charge, est que les conditions à l’origine soient toujours les mêmes; or nous avons supposé que la décharge est complète, donc toujours
- Il faut donc, pour que l’on n’ait pas d’arc, que l’intensité à l’origine soit toujours nulle :
- h — o.
- Nous démontrerons qu’étant donnée une constitution du circuit (E0, £î, R, L, C) il est toujours possible de trouver un calage <p tel que la condition précédente (i0'~ o) soit satisfaite.
- Pour fixer les idées nous supposerons connues les trois quantités R, C et Q, au moins par leur produit y, nous supposerons également L connu, au moins par le coefficient
- S/CL
- ou le rapport»-;
- nous disposerons arbitrairement de ®.
- Introduisons au préalable dans les calculs quelques notations commodes :
- 10 Pour caractériser la période du circuit, le rapport, supposé donné :
- __«o 1 . /capacitance
- û ~ Q /CL _ * inductance '
- a0 Pour caractériser la surtension, nous étudierons au lieu de v le rapport :
- e tension aux bornes de la capacité
- 'J E0 force électromotrice maxima ’
- W .1
- ce rapport élimine la valeur absolue de la force électromotrice.
- En introduisant ces rapports dans les formules du ^chapitre premier, on trouve :
- K*
- "Q
- £i 2 Y
- E0
- + f
- (y cos <p —}— p sin tp).
- X 7 + P) cos ? + “ Y' sin 9]
- "T" i
- Kit lr y* ,,
- at — 2 — = Iv7t --------- - KïïS
- Q 2
- >9)
- e~at = e—= X. (20)
- La formule ( 13) donne :
- v ,\~A , B . 1
- V — g-= e~a< |jr cos ut + - sin
- — —^— [P sin [Qt +..?) + Yfcos (Q< + <p)]. P Tï
- t»o = o.
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- 29 Avril 4916. LÀ' LÜMlERE ELËCTRIQÜÉ 45i
- • . — ----------'A ' ' ----—
- En posant pour simplifier
- «S _L y2
- ' = A —— = Y cos ? + P s>n <p,
- B'=B
- ?2+ï2
- (>3)
- = - [(Sy4-P)cos?-}-(sP—Y)sin<f]; (a4)
- en remarquant que
- > (d
- to£ = Ktü — = Kit#, (ai)
- Q
- on trouve :
- y = prq^i j x 'cos Klt* + B'sin K™) j. (M)
- — [P sin (Qt -f- f) + Y cos (Qt -f- tp)] J
- En remarquant que pour
- K impair
- K pair
- sin (Qt -j— <p) = — sin tp cos (Qt + ?) = — cos tp sin (Qt -f" <p) — s*n 'f cos (Qt -j- tp) = cos ç,
- on peut écrire finalement y sous la forme très simple
- y = — [X (A' cos Kxx R* siri Kx#) ± A']. (a5)
- Il est bien entendu que c’est la valeur de y en fin de charge, à l’instant de 1a. décharge : on trouve de même très simplement pour expression de l’intensité de charge, au moment de la décharge :
- X [A' (— S cos Kx# — x sin Kx.r) \ — B' (8 sin Kilt —vr cos Kx#)] >. — P cos (Qt 4- ?) 4" Ys*n (Qt + tp) )
- ïE» \
- " R (F 4- y2)
- Nous étudierons non pas i mais une fonction z ainsi définie :
- En posant
- R (fr2 4-y2) .
- e„y
- (a6)
- X = - (5y 4" P) S = 8 sin Kxx x cos Kxo?
- X v
- Y == - (8(3 — y) T = 8 sin Kx# — x cos Kxx.
- on voit qu’on peut écrire :
- A' —' y cos <f 4- ("3 sip f B' = A cos tp 4~ Y s‘n Ÿ
- et z peut s’écrire
- : (P cos ip — y sin tp)
- 20)
- en convenant comme on l’a fait pour y que le signe supérieur correspond aux valeurs impaires de K et le signe inférieur aux valeurs paires.
- Revenons alors au problème posé :
- Connaissant les coefficients y et x du circuit et sachant que l'intensité ^'0 est nulle au début du temps de charge, démontrer qu'il existe toujours une valeur de <p pour laquelle i, c’est-à-dire z, est nulle à la fin du temps de charge.
- En effet z peut se mettre sous la forme :
- z — P cos tp 4- Q sin <p d’où l’on tire facilement :
- (28)
- sin tp
- cos <p
- y/P2 + Q2
- -Q
- y/P2 4- Q2
- P et Q étant connus
- (a9)
- (3oj
- P == — X (Sy + TX) 4= $ (31)
- Q = — X (8p 4-TY) =f Y. (3a)
- 11 y a donc une valeur de tppour laquelle z = o.
- L’application des formules précédemment établies, est immédiate : on se donnera K, y et ,r et on déterminera la valeur de tp qui donne le fonctionnement sans arc; celle-ci connue, on calculera y. Ces calculs permettront de déterminer l’influence des divers coefficients sur la valeur de y et de trouver par exemple le réglage qui donne la plus grande valeur de y, ou une valeur donnée de y.
- On peut aussi calculer la puissance utile et le rendement de la charge.
- • fX f
- Il y . a par seconde j- étincelles (décharges) ;
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-
- 402
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2° Série). — N° 18.
- /'étant la fréquence de l’alternateur, la puissance utile sera donc
- Pu
- _l£
- K
- x- CV2 = fC Ey
- y_
- K’
- /, C et E0 étant constants et connus, la puissance
- P varie avec ^ que l’on peut appeler coefficient
- de puissance utile pour une installation déterminée
- Le rendement <p est : '
- jl w„ _ i
- * ? W„ + W, I + rf
- Le calcul du rendement se ramène à la construction dé la courbe z2 (K) et à l’intégration de l’aire de cette courbe entre o et la valeur K finale.
- CHAPITRE III
- 11 mesure l’utilisation de l'installation-On peut également calculer le rendement ; l’énergie emmagasinée au cours d’une charge est :
- w„=-CE0y.
- L’énergie perdue est :
- Kr
- Kn
- pÜ 2 /»
- w„ = r/ «« = ^1
- Pour avoir la valeur de l’intégrale il faut connaître la courbe de variation de z pendant le
- tèmps Elle est facile à construire par points ;
- \
- en effet :
- z — — X [A' (S cos -(- x sin K7t.r) -j--f- B' (§ sin Kicr — x cos Kiw)] —
- — [P cos (Kit -)- ?) — Y sin (Kit + cp)J.
- Il suffit de donner à K des valeurs comprises entre o et la valeur finale K choisie. Ceci revient à un changement de variable, K étant la nouvelle variable, au lieu de t. Faisons ce changement de variables
- W p
- Appelons r, le rapport °n trouve facile-
- \
- ment :
- _ W p____
- ^ ~ w. ~ (P2 +- Y2)2
- f z2'(k) dk
- Application à un cas numérique (courant alternatif simple).
- Nous adopterons pour le coefficient y la valeur Y =0,2.
- Remarquons que si l’on laisse s’établir le régime permanent et si le circuit est réglé à la
- résonance (c’est-à-dire si £2 = —— ou x — i) on
- y/CL a :
- tension maxima aux bornes de la capacité i i force électroraotrice maxima RCQ y. ’
- Cette valeur - est connue sous le nom de coef-Y
- ficient de surtension. On voit d’après la valeur de la surtension que le cas numérique choisi est un cas moyen qui correspond au plus grand nombre des installations à émission musicale à résonance primaire.
- Pour cette valeur ou y, nous avons choisi diverses valeurs de K, et pour chacune nous avons déterminé la surtension y à la décharge, pour des valeurs de x comprises entre, o et 3, la condition. de fonctionnement sans arc étant chaque fois satisfaite.
- Les résultats obtenus sont rassemblés au tableau I ci-contre et représentés graphiquement par les courbes I, II, III, de la planche A.
- Sur la planche D qui est relative tout entière au cas de K= i (son le plus aigii) la courbe XIII indique les valeurs du calage © qui réalise le fonctionnement sans arc. On peut remarquer qu’il est nul pour la résonance.
- Nous avons calculé aussi pour divers réglages la courbe de variation de la fonction s (courant), ces valeurs calculées ont servi a établir les
- y
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 103
- 29 Avril 1916.
- valeurs des rendements qü( figurent au tableau II. | Le tableau II réussit les vàleurs de la puissance
- Planche A.
- Lés courbes VI à IX montrent l’allure du courant pour diverses valeurs de x et de K. A la planche C ces courbes sont placées dans leur position relativement à la force électromotrice.
- Tableau I. — Monophasé, y = <>,2. Surtensions.
- RÉGLAGE K = 1 K = 1 K = 3
- X — 0,1 y =. 0,02 y — y=M
- 0,3 0,197
- o,5 0,58 0,615 0,487
- °>7 1,12 1,25 1,5i
- °)9 1,27 2,20 2,85
- 1 1,35 2,35 3,05
- >>» »,43 2,44 3,32
- i,3 i,5a 2,37 2,17
- i,5 i,6i IO i,56
- i,66 i,5i i,33
- >.9 *>69 1,23 i,34
- 2,1 i,56 1,16 1,28
- 2,3 1,32 i,i5 I jÜO
- 2,5 i,i5 5,i8 1,16
- 3 0,93 o,°9 1,10
- Ëcheîi&s diverses •
- §' : as
- 0,00is
- 0,0 s
- : 0,5
- La courbe IV relative a la résonance (x = i) montre la valeur de z pour K = 1,2. et 3 c'est-à-dire pendant 3 alternances consécutives.
- ‘ Planche B.
- •—w—-
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- 104 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIlI(2* Série). — N° 4$.
- TableauII. — Monophasé,i Y = 0,2.- Puissance utile. Rendement.
- RÉGLAGE K ==i K = = a K = = 3
- Puissance. ; Rendement %. Puissance. Rendement %. Puissance. Rendement %.
- C II H Il >1* p — 86,5 Il P = i IL ad* ? = > / • -. Y; ;
- °,7 I ,o ', 85,9 0,78 )) 0,76 »
- o*9 i ,6i » 51,4» » 2,7‘ ))
- - 1 « « ,8a 85 2,76 69. 3,io 56 ~
- 2 ,o5 » 2,98 )) 3,67 ,)> > --
- a,3i 8o,5 2,81 >1 1,57 ))
- 2,57 )> ' 2 f22 >» 0,81 ))
- *»7 2,75 70,8 1, * 4 1) V » » )) * ?
- >,9 2,86 )) 0,76 » . » )»
- 2,1 2,43 58 » » )) »
- •A,5 38,5 » » » / » V V
- utile, ou plutôt du coefficient Pu défini précé-deihment
- avec les rendements correspondants.
- Remarque. — Pour le calcul du rendement on a calculé six valeurs de z2 par alternance et évalué l’aire par ,1a iqéthode dè trapèzes, suffisamment exacte ici à cause de la forme en cloche (un maximum entre deux
- Planche C.
- Enfin nous avons réuni ci-dessous (tableau III) toutes les valeurs relatives à la résonance [x = i) pour des raréfactions croissantes.
- Tableau III. — Résonance, x — i.
- Raréfaction K. . . . I 2 3 4 5
- Puissance utileP,,. 1,82 2,76 3,io 3.20 3,i6
- Surit nsion y. ... 1,35. 2,35 3,o5 3,57 hW
- Rendement p 85 y. m» % •56. '46..
- points d’inflexion) de la courbe zi (K)*
- Yoici quelles sont les conclusions que l’on peut tirer de ces résultats, en restant, bien cntepdu, dans la limite du cas numérique étudié :
- A) Les plus grandes surtensions ont lieu au voisinage de la résonance [x = t) sauf pour le son aigu (K=i)où le maximum de surtension s’en éloigne notablement.
- B) ; À la résonance et pour des réglages voi-
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- 99 Avril, 1946- ' . LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 105
- sins (0,90 <1,1) la puissance utile croît avec laParéfactiop jusqu’à R = 4, mais le rendement décroit très rapidement avec l’augmentation de R. /
- C) Pour le son aigu, la puissance croît avec.r jusqu’à x = 2, mais le rendement décroît constamment.
- l’abscisse du maximum, c’est l’inverse qui se produit, il faut donc que le moteur mécanique soit muni d’un régulateur convenable, augmentant la puissance, quand la vitesse baisse. Cette région correspondant auÀ meilleurs rendements, c’est généralement dans celle-ci que l’on se tiendra.
- Planche O.
- D) A droite du maximum .de puissance, on voit que la puissance absorbée décroît quand x augmente c’est-à-dire quand Q diminue (par exemple pour une baisse accidentelle de vitesse du moteur mécanique), cette région ,est donc une région correspondant à un fonctionnement stable du moteur mécanique. Entre l’origine et
- En résumé, nous constatons qu’il est impossible, dans le cas envisagé, d’obtenir simultanément une puissance élevée et un bon rendement, ces deux quantités variant en sens inverse.
- (A suivre.)
- V. Bouchardon,
- ' Ingénieur, sergent au 8e génie.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Sérié). — N° 18.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- STATIONS CENTRALES
- Choses aperçues au cours d’un rapide
- voyage à travers les États-Unis. — K.
- Sosnowski.
- M. Sosnowski a fait dernièrement à la Société internationale des Electriciens une très intéressante conférence dans laquelle il a donné les caractéristiques des principales stations centrales qu’il avait eu l’occasion de visiter an cours d’une mission en Amérique.
- M. Sosnowski a été particulièrement frappé par le développement qu’a pris en Amérique dans ces dernières années la distribution de l’énergie électrique : alors que la vente du courant n’y était en i8g5 que de 5 millions de francs, elle atteignait en 1914 près de 100 millions de francs.
- Nous reproduisons ici ses conclusions sur les caractéristiques des stations centrales américaines.
- L'étude des stations centrales thermiques américaines amène aux constatations suivantes :
- Abandon presque complet des machines à piston et adoption générale des turbines à vapeur, aussi bien pour les unités principales que pour tous les auxiliaires (pompes d’alimentation des chaudières, pompes des condenseurs, ventilateurs, chauffeurs mécaniques même, etc.).
- Augmentation de la puissance unitaire des groupes électrogènes, laquelle est passée, en dix ans, de 5 000 kilowatts à 35 000 kilowatts. On étudie déjà des groupes de 60 000 kilowatts et l’on parle de 75 000 kilowatts. j
- (Des projets ont été soumis tout récemment à Interborough Rapid Transit C° pour un groupe de 60 000 kilowatts, composé d’une turbine haute pression, de deux turbines basse pression et trois générateurs électriques séparés.)
- (On hésite en ce moment entre le choix d’un groupe de 60 000 et deux de 3o 000 kilowatts.)
- Augmentation de la vitesse des groupes élec-trogèneS, qui a été poussée jusqu’à 3 000 tours par minute pour les unités jusqu’à 10000 kilowatts, et à 1 5oo tours par minute pour les groupes de 35 000 kilowatts.
- Augmentation de la puissance unitaire des
- chaudières, laquelle a passé, suivant la désigna^ tion américaine, de 5oo à 4 000 chevaux, soit à raison de 15,5 kilogrammes par cheval, à une vaporisation de 7 750 à 62 000 kilogrammes à l’heure (').
- On s’attend à obtenir de cette façon le maximum de rendement par une réduction au minimum de pertes dues au rayonnement et à raison de la haute température réalisée dans les chambres de combustion.
- Augmentation de la pression des chaudières qui a passé progressivement et successivement de JO à 12, i5 et 17 kilogrammes et qu’il est question actuellement de porter à plus de 40 kilogrammes.
- Augmentation de la surchauffe jusque et au delà de 35o°.
- Adoption de plus en plus généralisée des auxiliaires à commande par turbine à vapeur.
- Adoption des engrenages réducteurs de vitesse pour les commandes directes par les turbines à vapeur.
- Mécanisation de plus en plus généralisée de toutes les opérations ; et enfin :
- Luxe d’installation- Il y a des stations où le kilowatt revient à plus de 400 francs, toute installation comprise.
- Pour se rendre compte des très importants progrès réalisés dans les stations centrales à vapeur depuis une quinzaine d’années, ii faut faire l’historique des rendements thermiques obtenus dans les différentes installations qui se sont suivies durant cette période.
- Par rendement thermique nous comprenons le rapport entre l’énergie calorifique du combustible et l’énergie électrique fournie au départ de la station.
- Ce point a été mis en évidence lors des discussions qui ont eu lieu devant les différentes^ sociétés d’ingénieurs, tels que la « Western (*)
- (*) Suivant les conventions américaines relatives aux chaudières, i cheval équivaut à 34,5 livres, soit 15,5 kilogrammes d’eau vaporisée à 2120 F. (ioo°C.) par heure.
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- 29 l'Avril-1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 107
- Society of Engineers », à propos de la « North West Station », en construction par la « Com-monwéalth Edison C° » et « Cleveland Engineering Society », à propos de la « Connor Creek Station », en construction par la « Detroit Edison C° à Detroit.
- Ce rendement, qui ne dépassait pas 5 à 6 % au début de la période envisagée, s’est élevé, avec les premières turbines, à 7 et 8 % (Fisk Street Station Chicago).
- ; La New-York Central Railroad C° a réalisé 9 % .
- Les perfectionnements apportés à l’installation primitive de lâ Fisk Street Station, et l’emploi des unités au-dessus de 10 000 kilowatts, ontaug-menté son rendement jusqu’à 10 % .
- La combinaison des machines à piston les plus perfectionnées, avec les turbines à basse pression, a pu assurer un rendement de 11 % (New York Edison C°).
- North West Station de Chicago et la première station de Detroit doivent approcher de n à i3 % .
- D’après MM. Dow et Hirshfeld, les plus récentes installations, telles que celles de Detroit par exemple, avec leurs grosses unités (turbines et chaudières), auront un rendement de 18 %.
- En effet, les chiffres qui m’ont été communiqués par ces messieurs, pour leur nouvelle station, sont les suivants :
- Consommation du charbon par kilowattheure : 1,47 lbs (o kg. 666).
- « Dépense eh calories'anglaises B H. U. : 19 600 (4 939 calories françaises). Ce qui représente exactement. 17)5 %.
- Les résultats vraiment remarquables obtenus dans les statiqns centrales peuvent s’expliquer, jusqu’à un certain point, par les deux faits sui-suivants :
- Tout y est constamment contrôlé.
- Les stations centrales sont un champ d’expériences continu ; quelques-unes sont de vrais laboratoires d’èssais.
- Sans parler , des analyses des matières premières (eau, charbon, huile), tous les appareils sont contrôlés et essayés très fréquemment, quelquefois toutes les semaines, ce qui permet de les tenir constamment au maximum de leur rendement.
- Tout y est provisoire.
- Avec l’esprit pratique américain, aucune installation, si moderne qu’elle soit, n’est considérée comme définitive.
- Si, en cours d’installation d’une station, on s’aperçoit d’un sérieux perfectionnementapporté à tel ou tel appareil, on l’adopte, sauf à modifier les projets et plans primitifs, seraient-ils établis par les spécialistes de la plus haute compétence (North West St. Chicago). ,
- Si une installation, après quelques années de marche, ne répond plus aux progrès réalisés par ailleurs, son matériel a beau être en parfait état, on le remplace, partiellement, ou totalement (74 th St. Station, New-York; Fisk Str. Station Chicago).
- Rien ne caractérise mieux la mentalité de l’ingénieur américain que cette parole qui nous était dite un jour au moment où nous résumions nos impressions sur une des plus modernes stations centrales.
- Faites attention, car les machines datent déjà de trois ans, jet ajouta-t-il, nous sommes en mesure de faire bien mieux.
- • A propos des traits caractéristiques de nouvelles stations centrales, qu’il nous soit permis de faire un petit tour en arrière.
- Il y a plus de 20 ans que nous prêchons :
- \Jemploi des turbines à vapeur généralisé à toutes les applications du moteur à vapeur ;
- Les grandes vitesses suppléées, au besoin, par l’emploi des engrenages réducteurs;
- Les hautes pressions des générateurs à vapeur.
- Ayant suivi, dès la première heure, les remarquables travaux de Laval, sur les très grandes vitesses (disques de ses turbines marchant à plus de 40 000 tours par minute) et les très hautes pressions (chaudières deson système fournissantdela vapeur à plus de 200 kilogrammes de pression), nous avons pu nous rendre compte du parti qu’on devait en tirer un jour et de l’avenir qui devait leur être réservé.
- Combattues très vivement au début, ces idées ont fait peu à peu leur chemin et nous voyons, de tous côtés, se dessiner le mouvement vers leur définitive adoption.
- Quant à la turbine à vapeur, elle a presque dépassé nos prévisions.
- Nous pouvons constater en Amérique, comme dans |beaucoup d’autres circonstances, une très intéressante et très significative réalisation des idées qui sont nées chez nous, Sans Tjue nous ayons pu 011 su leur donner le même développement, ni en tirer tout le profit,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N* 18.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Le raccordement des lignes de transport d’énergie en Suisse.
- Un mouvement aussi intéressant qu’important au point dé vue économique se dessine actuellement en Suisse; il a pour but une collaboration plùs efficace des nombreuses entreprises de distribution d’énergie, notamment pour l’utilisation de celle jusqu’ici perdue.
- Dans ce pays, toutes les grandes centrales de . force motrice sont, naturellement, des usines hydrauliques et, pour celles qui n’ont pas de barrage-réservoir, la question d’utilisation de l’énergie disponible est capitale.
- Toute l’eau qui ne passe pas dans les turbines représente de la force perdue; or, pareil cas se produit pendant les heures de nuit, les jours fériés et, chaque jour ouvrable, durant le repos de midi. Cependant, les plus grosses pertes se produisent en été quand le débit des cours d’eau devient de beaucoup supérieur au maximum de
- débit des turbines installées. Or, le coût d’établissement de machines supplémentaires serait' relativement minime, comparé au prix par cheval de l’usine primitive.
- Pénétré du grand intérêt qui s’attache à cette question, le Schweizerische Wassèrwitschaft Verband, Société pour le développement des chutes d’eau en Suisse, avait réuni, le 9 juillet 1915, à Zurich, les représentants de douze entreprises électriques du nord-est de la Suisse, distribuant toute l’énergie sous forme de courant triphasé à 5o périodes, et dont la nomenclature est donnée dans le tableau ci-dessous. Disons de suite que toutes se sont ralliées à la proposition mise à l’étude. A l’exception de deux elles sont d’ailleurs déjà reliées les unes aux autres, mais généralement pour le seul cas d’urgence.
- Le secrétaire de l’Association, M. A. Harry, a exposé le besoin et les possibilités de la collaboration proposée.
- Tableau I.
- Centrales hydro-électriques du Nord-Est de la Suisse produisant du triphasé à 50 périodes.
- USINES
- Augst-Wylen.......
- Rheinfelden ......
- Wynau.............
- Waldhalde.........
- Albula............
- Coire.............
- Obermatt..........
- Saint-Gall........
- Wangen-sur-Aarc ..
- Lœntsch...........
- Beznau............
- Laufènbourg.......
- Schafïhouse.......
- propriétaire
- Ville de Bâle......................
- Les Usines de transmission d’énergie.
- Usines électriques de Wynau.....
- Canton de Zurich...................
- Ville de Zurich....................
- Ville de Coire.....................
- Ville de Lucerne...... ............
- Canton de Saint-Gall...............
- Usines électriques de Wangen.......
- Compagnie des Usines de force motrice du Nord-Est..................
- Compagnie des Usines de force motrice du Nord-Est..................
- Compagnie des Usines de force motrice de Laufènbourg...............
- Ville de Schafïhouse............
- Total.....................
- PUISSANCE INSTALLÉE CHEVAUX CHUTE EN MÈTRES DÉBIT EN RÉSERVE UTILISABLE mètres cubes
- 3o 000 4,8 à 8,4 néant
- 18 800 3,3 à 5,a »
- 4 75o a,5 à 4,0 » »
- a a5o . -,
- a 4 000 140,4 4ao 000
- 680 91 —
- 8 600 3i3 à 3i5 70 000
- 9 4oo 83 à ga 1 466 000
- 10 5oo 7*7 à 8,9 néant
- 51 000 34i ,7 <JT O O O 0 0 0
- 14 4oo 3,i à 5,8 néant
- 5o 000 GO —
- 4 000 155 à 160 ' 7O OOO
- aa8 38o '
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- 29 Avril. 1946. LA LUMIÈRE
- En outre de l’énergie en excès mentionnée plus haut, il y a toujours des variations considérables dans la demande de force pour usages industriels. C’est ainsi qu’en raison de l’état de guèrre, la vente de courant des quatre usines d’Augst, Bade, Saint-Gall et Wynau, pendant l’exercice 1914-1915, a été de 7,7 millions d’unités inférieure au chiffre atteint l’année précédente; pour la Suisse entière, cette diminution a pu être de 20 à 3o millions d’unités.
- D’autre part, il se passe toujours plusieurs années avant qu’une centrale nouvellement construite ait placé toute son énergie disponible ; pendant ce temps, la force gaspillée est considérable.
- En additionnant toutes ces pertes, on atteint à un énorme total de kilowatts-heure disponibles, quoique, pour une part, durant des périodes de temps limitées.
- Le problème était de trouver un consommateur adéquat; il était probable qu’on le trouverait parmi les industries électrochimiques et électrométallurgiques. Certaines branches de celles-ci ne sont pas obligées à des heures ou des périodes de travajl déterminées et, par contre, elles ont le désavantage de dépendre, quant à leur succès commercial du très bas prix du courant : 1/2 à un centime le kilowatt-heure.
- Déjà certaines usines hydro-électriqües ont passé des contrats avec les usines électrochimiques voisines; telle l’usine de Chèvres, qui appartient à la ville de Genève, vend son énergie disponible 'à la fabrique de carbure et de sodium de la Lonza A. G; telles encore les centrales de Thusy — ville de Schaffouse — et d’Aarau qui fournissent, à certaines heures du jour, le courant à une aciérie électrique. Dans les mêmes conditions, les usines hydro-électriques de Montbovon, Kallnach, Aarau, Beznau et Albula, concourent à la fabrication du carbure et celle de Rheinfelden a réservé la moitié de son équipement à la production d’aluminium et de carbure à Neuhausen; elle participe aussi à la fourniture de l’énergie aux usines de chlorates et carbure Griesheim-Elektron ainsi qu’à une fabrique de sodium.
- Ces tentatives individuelles ne donnent pas la meilleure solution, car la fourniture de courant est généralement faite par un contrat qui oblige, en conséquence, la centrale à fournir parfois à l’usine électrochimique du courant qui eût pu
- ÉLECTRIQUE 109
- --:-----------!--------------------s-----:---
- «
- être placé ailleurs à des conditions plus rémuné ratrices.
- A cet égard, le groupement de plusieurs entreprises de fourniture d’énergie, non seulement parera à cette éventualité, mais encore rendra disponible en un centre donné une puissance beaucoup plus grande; par suite, en raison delà variété de répartition des charges et de disponibilité des débits d’eau, d’un bout de l’année à l’autre, l’intermittence des disponibilités en force motrice se trouvera atténuée. Le raccordement des lignes de transport entre elles assurera, de plus, la continuité de la fourniture locale et permettra un échange propre à satisfaire aux demandes inattendues et aux arrêts d’une usine quelconque.
- Pour cet objet, les entreprises électriques de Suisse peuvent se répartir en 3 ou 4 groupes. Fonctionnant d’après le même système (courant triphasé à la même fréquence) et étant déjà en partie reliées électriquement, les centrales du groupe du N.-E. étaient celles qu’on devait considérer comme le cas le plus simple.
- M. Harry estime qu’en igi3 les douze stations mentionnées— celles de Rheinfelden et de Schâf-fhouse mises à part — pouvaient fournir 53o millions de kilowatts-heure, alors qü’elles n’en ont produit que 3a4 millions, soit environ 62 96 . En admettant que les 75 % des 200 millions de kilowatts-heure disponibles puissent être vendus à l’industrie électrochimique au tarif très modique de 5 centimes le kilowatt-heure, on récupérerait y5o 000 francs sans presque aucuns frais additionnels. Cela suppose qu’une grande partie de l’énergie disponible, tant pendant le repos de midi que durant les heures de nuit et les mois d’été, serait-vendue, ce qui est parfaitement faisable.
- Déjà l’usine de Chèvres fournitainsi du courant durant de courtes périodes pour la fabrication électrolytique d’hydrogène et de sodium. Il y a même déjà quelques cas où une fourniture de courant a été traitée sous réserve du droit, pour la Centrale, de la suspendre à tout moment et pour toute durée nécessaire. La station de Sills, à Innsbruck, par exemple, fournit jusqu’à i5 000 kilowatts à une fabrique de nitrates. Cette dernière est tenue de consommer 9 000 kilowatts de façon permanente, pendant les 24 heures ; mais la centrale ne s’engage pas, au contraire, à les lui fournir régulièrement. Pour éviter de fortes varia-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N° 18.
- J______________________________________—------------:---
- tions dans la charge consommée, l’usine chimique a dû établir des résistances hydrauliques pour dissiper l’énergie dont elle n’aurait pas l’emploi.
- Un exemple, en Suisse, de la collaboration proposée aux centrales électriques est la convention passée entre la ville de Zurich (centrale d’Albula) et les usines de force motrice du Nord-Est (Bez-nau et Lœntsch) pour la fourniture d’énergie à la fabrique de carbure de Thusis. La centrale la plus proche de l’usine étant celle d’Albula, c’est elle qui se charge de lui fournir tout le courant dont elle a besoin, tandis que les centrales de Bcznau et Lœntsch assurent à la ville de Zurich le complément d’énergie qui lui est nécessaire en sus de celle transmise par Albula. La combinaison a un autre intérêt, à savoir que les centrales de Beznau et de Lœntsch sont complémentaires : la première est à faible chute etdébit assez régulier; la seconde est à grande hauteur de chitte et très grand réservoir et contribue à ,1a fourniture d’énergie aux heures de pointe et en hiver.
- La carte ci-jointe (fig. i) indique les lignes de transmission reliant les trois stations.
- AppentfU •
- %Ctnton ZURICH
- UBULA
- Fig1, i. —Carte des lignes de transport l'eliant les stations
- L’Association a déjà engagé d’heureuses négociations avec des personnalités de l’industrie électrochimique. La Lonza A. G., par exemple,-la plus grande industrie suisse de cette branche, a donné son approbation au projet, estimant que, pour réussir, une usine électrochimique doit opérer sur une très grande échelle, avec une grandis puissance obtenue à bas prix.
- On a suggéré au rapporteur, M. Ilarry, l’idée de faire créer, par l’Association môme, des fabriques électroehimiques, mais ce projet se heurte à la difficulté d’acquérir des licences
- d’exploitation de procédés brevetés ; aussi le rapporteur est-il partisan d’arrangements avec des industries existantes telles que la Lonza A. G. qui fabrique carbure, ferro-silicium et autres produits et la Rheinsalinen A. G. qui prépare des chlorates et du sodium.
- La commission constituée dans la réunion dont il a été fait mention au début a déjà commencé ses études et doit être augmentée de représentants de l’Association suisse des usines électriques et de l’Association qlectrotechniqüe suisse. L’enquête portera sur l’ensemble' des entreprises du pays.
- Ijes principales critiques au projet portent sur la difficulté de placement de l’énergie disponible à l’heure du repos de midi (mais1 c’est là une très faible fraction de la totalité). D’autre part, on a fait observer que l’énergie produite pendant les heures de nuit ne devait pas être cédée à trop bas prix car on pourra, croit-on, établir un système d’accumulation de la chaleur permettant de récupérer cette énergie pour la cuisson des aliments et le chauffage pendant le jour.
- On a également formulé des objections quant au coût du raccordement des lignes de transport d’énergie, à l’augmentation des risques de surtensions en ligne, etc. Néanmoins, on juge le projet réalisable commercialement.
- ; (Electrical Engineering, 9 mars 1916.)
- Un transformateur de 1 000 000 (de volts.
- — Guy L. Bayley.
- Pour les expériences à haute tension, on a installé, à l’exposition internationale de San Francisco, un transformateur de 1 000 kilovolts-i ampères remarquable par l’originalité de sa ) construction et par sa grande résistance aux { conditions d’emploi les plus excessives.
- Cet appareil est du type à noyau ; le noyau à ; section carrée de /fo5 millimètres de côté est ! exactement inscrit dans les enroulements cylin-* driques, faits à la machine. Les conducteurs . plats de ces enroulements sont isolés au papier.
- Chaque enroulement à basse tension sè~compose de /i4 spires en ruban de cuivre de 71 mil-, limètres sur o,5 millimètres avec deux couches de papier dé 0,15 millimètres entre les conducteurs.
- Les enroulements à haute tension, sauf ceux ! des extrémités en gradins, sont faits de aia tours
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- 29 Avril 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tu
- de feuille d’aluminium de 3,4 X 0,2 millimètres avec trois couches intercalaires de papier de 0,15 millimètres. Le papier est un peu plus large que le conducteur et la confection des enroulements a été faite avec une grande habileté.
- Les enroulements à basse tension, au nombre de i22t sont espacés à intervalles de 6,4 millimètres et forment un ensemble de 1 m. 700 de longueur, 58 millimètres de diamètre intérieur et 71 millimètres de diamètre extérieur. Chacun est enroulé pour une tension de 1 i5o volts et.
- Transformateur de ï ooo ooo de volts dans su cuve en béton.
- accouplés en série, ils forment soixante et un couples reliés en parallèle à des barres omnibus en cuivre. Cette connexion série-parallèle aurait pour effet de répartir uniformément les tensions dans le groupe des enroulements à haute tension. L’une des barres omnibus est reliée au bâti et à la terre, ce qui protège effectivement les enroulements secondaires contre les perturbations statiques.
- Les 190 enroulements à haute tension sont reliés en série, en dessus et en dessous, de façon à répartir uniformément le travail diélectrique entre eux. Leur écartement est de 5 mm. 6 et, une fois assemblés, ils forment un cylindre,
- de 1 m. 800 de longueur, 1 m. 090 de diamètre intérieur et 1 m. 290 de diamètre extérieur.,
- L’une des extrémités est reliée au bâti et à la terre ; l’autre est protégée contre toute décharge à travers l’huile et l’isolement par une couronne métallique de dimensions appropriées.
- La figure montre le transformateur complet. Les enroulements à basse tension sont glissés sur le noyau et séparés de ceux à haute tension par un tube de papier de 2 m. 34o de longueur, 182 millimètres d’épaisseur, 1 m. p65 de diamètre extérieur, pesant environ 900 kilogrammes. L’imprégnation et l'enroulement de ce tube ont été faits dans une grande cuve cylindrique en tôle d’acier jsous un haut degré de vide. Le mécanisme d’enroulement était logé dans la cuve et des regards permettaient de surveiller l'opération.
- Le transformateur est placé dans une cuve de béton revêtue de tôle galvanisée. La hauteur d’huile au-dessus de la couronne de protection électrostatique est de i52 millimètres, et le remplissage de la cuve a absorbé le contenu de 225 barils. En raison de\ la grande surface de liquide exposée à l’air (26 m2 75) on s’attendait à une absorption considérable d’humidité ; or, au contraire, la résistance diélectrique de l’huile, qui avant la mise en action se mesurait par 18 ooo à 20 ooo volts entré deux sphères de 12 mm. 7 de diamètre, écartées de 5 mm. 1, s’élevait rapidement, après un certain temps de fonctionnement, à 40000 volts, et se maintenait à ce chiffre.pendant toute la durée du service.
- Le conducteur à haute tension sort verticalement de la cuve, monte à une hauteur de 4 m. 5o, se continue horizontalement sur 3o m 5o et aboutit à un réseau aérien de fils disposés à 7 m. 60 du sol et couvrant au-dessus du sol une surface de i5 m. 23 X i5 m. 2^>. Sur le câble est intercalé un parafoudre à cornes à écartement réglable, relié à la terre par un jet d’eau.
- Les conducteurs et le réseau aérien sont supportés et isolés par des câbles goudronnés, avec interposition d’écrans électrostatiques aux points d’attache.
- Epreuves rigoureuses imposées à cette installation. — Les conditions que remplit cette installation sont idéales pour la production d’oscillations à haute fréquence. Sous 45o oôo volts et le parafoudre à cornes fonctionnant, on a obtenu dans tout le réseau unej production continue
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2« Série).- N*18
- d’ondes électriques se manifestant par une couronne lumineuse qui présentait des noeuds et des ventres bien nets à intervalles de 2 m.V,o environ. Les ventres mesuraient à peu près 25o millimètres de diamètre ; eu égard aux distances des objets environnants, cela indiquait l’existence probable d’ondes à des potentiels de 2 000 000 de volts. . !
- L’isolement du transformateur souffrit d’ailleurs beaucoup de cette expérience et 120 isolateurs d’espacement sautèrent, la fois suivante, quand on opéra à des voltages plus élevés encore. Normalement, on n’exige qu’une résistance de 5000 volts de ces isolateurs, qui, néanmoins, ont supporté jusqu’à 40 000 volts dans un essai ultérieur.
- Un avantage de construction du transformateur est qu’on put réparer les dégâts en une journée. Un autre est de mettre lous les conducteurs en contact avec l’huile, en sorte que la chaleur engendrée se dissipe rapidement. La disposition des enroulements facilite d’ailleurs la circulation du liquide e.tl’on n’a constaté entre ce dernier et les enroulements qu’une différence de température de i,5° C.dans un essai à pleine charge. Des dispositions efficaces pour la réfrigération de l’huile éliminent donc tout danger de surchauffe des enroulements.
- Lorsqu’un voltage de 5oo 000 volts existe dans le réseau aérien, le champ électrostatique au-dessous et autour de ce réseau est tellement intense qu’un tube à vide y devient incandescent et que, des corps métalliques isolés du sol, on peut tirer des étincelles. Les décharges des épingles à cheveux, broches, etc., portées par
- les dames incommodaient très fortement leurs propriétaires. Quand la décharge àla terre par le parafoudrë à cornes était établi, lè champ électrostatique était assez intense pour provoquer, chez les personnes placées dans le voisinage du réseau, une fluxion involontaire des genoux.
- De nuit, l’effet lumineux était très impressionnant, notamment dans la cabine du transformateur. La production d’ozone était sensible à l’odorat.
- Quand on essaya de porter le transformateur à son voltage nominal de 1 000 000 de volts, on constata qu’à 600 000 volts les oscillations ou afflux de courant résultant probablement de l’effet a corona » et de la grande intensité du courantprovoquaientdes courts-circuits d’enrou-lemént à enroulement et entre les enroulements et lei* revêtement métallique de la cuve, mis à la terre. En même temps, les décharges autour des enroulements à haute tension : donnaient ,au transformateur l’aspect d’un four électrique qui aurait fonctionné dans l’huile. Néanmoins, les enroulements ont parfaitement résisté à un pareil régime. A la tension de 5oo 000 volts, il fallait 400 kilovolts-ampères pour charger le réseau aérien.
- Installé parM. G. H. Thordarson à l’exposition, ce transformateur n’a malheureusement pu être prêt que tardivement et n’a pu servir à la série d’expériences qu’on s’était proposé de faire. limera transporté au laboratoire de M. C. H. Thordarson, à Chicago, où l’on espère qu’il permettra d'utiles recherches.
- [Elecirical World, 19 février 1916.)
- ÉCLAIRAGE
- L’ « œil moyen » dans la photométrie des couleurs.
- Comme solution du problème de la photométrie chromatique, il a été proposé, en particulier par le D'H. E. Ives, d’employer le photomètre à vibration.
- A . cet effet, on a étudié un projet complet pour le choix de groupes normaux d’observateurs et l’établissement d’un « œil moyen ».
- Cette systématisation des mesures hétéro-chromatiques apparut assez définitive et pratique pour mériter un essai complet, et cet essai fut fait en igi5 par le comité de recherches de l’Illuminating Engineering—Sociéty (Société des Ingénieurs d’éclairage). Les résultats de cette investigation sont décrits dans un rapport présenté par E. C. Crittenden et F» K. Richtmyer à la réunion récente de l’I. E. S. Les recherches expérimentales furent effectuées
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- 29 Avril 1916. , LA ‘LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — 113
- dans les > laboratoires du bureau des étalons.
- Le travail dés auteurs fut conçu pour montrer ! la différence à laquelle on doit s’attendre entre le»individus, et pour comprendre les lectures! faites par un grand nombre d’observateurs dans le but d’établir une moyenne de valeurs nor-, males pour des mesures diverses impliquant des différences de couleurs. En général des mesures similaires devaient être faites avec un photomètre à vibration et un photomètre à égalité
- d’éclairement afin d’établir la relation entre les résultats obtenus par les deux méthodes et l’exactitude, relative des mesurés faites avec les deüX;types d’instruments.
- L’expérience montre que pour des mesures ,hétérochromatiques précises, un choix systématique -,d’observateurs est essentiel. La figure 1 représente la répartition de 114 observateurs au
- sujet du rapport caractéristique c’est-à-dire
- bleu
- du rapport de l’émission de la solution d’essais jaune à celle de la solution d’essais bleue (les deux solutions d’essais Ives-Kingsbury). Le rapport normal d’émission proposé de ces deux solutions avec une lampe à filament de charbon de 4 watts par bougie est égal à 100. Comme le montre la figure 1, la concordance réelle avec la 20
- Rapport et"observations -iZ.
- B
- Fig. 1.
- valeur assignée est très bonne. Les ordonnées représentent le nombre d’individus compris dans un écart de 2 % ;par exemple, entre 0,890 et 0,909 inclusivement il y a 4 observateurs. Les rectangles noirs figurent les « aveugles aux couleurs». La moyenne arithmétique des 114 rapports est de 0,990. Si l’on omet les trois observateurs classés comme « aveugles aux couleurs » la moyenne est de 0,986, mais en réalité la limite entre la perception normale et anormale des couleurs est très difficile à tracer ; de plus, la relation entre la couleur et la luminosité
- n’est pas très, définie et en établissant. une échelle de luminosité. moyenne il est peu justifié de supprimer le pourcentage des: gens qui sont aveugles aux couleurs. D’autre part, le fait de prendre la moyenne peut donner une importance indue aux observateurs anormaux, et il y a quelque avan tage à prendré, au lieu de la valeur moyenne, la valeur médiane, c’est-à-dire une valeur telle qu’il y ait un nombre égal d’observateurs en dessus et en dessous d’elle. En ce cas, la valeur médiane des 114 rapports est de 0,980, et l’effet de l’omission des 8 observateurs extrêmes mentionnés est seulement de la faire descendre entre 0,979 et 9.980.
- Les différences dans les valeurs observées provenant de particularités individuelles augmentent évidemment avec la différence de couleur. Quand les comparaisons sont faites directement avec une lampe à filament de charbon de 4 watts par bougie, une différence de 1 % dans les rapports caractéristiques des observateurs aura pour résultat à peu près les différences suivantes dans l’intensité lumineuse d’une lampe à tungstène pour les consommations spécifiques données :
- Tableau I,
- WATTS PAH BOUGIE DIFFÉRENCE D’iNTBNSITÉ LUMINEUSE EN %
- 3,i 0,0
- 0,1
- 1,0 0,2
- 0,75 0,3
- 0,6 0,4
- Figuré en lumens par watt, ces indications donnent presque une droite. La figure 2 représente la déviation des valeurs normales en fonction de rapport caractéristique pour plusieurs différences de couleurs indiquées. Ainsi
- un observateur dont le rapport caractéristique ^
- D
- est de 0,90, en mesurant l’intensité lumineuse d’une lampe tungstène 1,2 watt par bougie rapportée à une lampe carbone 4 watts par bougie (tungstène 3,i w. p. b.), attribuerait à la lampe tungstène une valeur trop forte de 1,2 % .
- 11 attribuerait à une lampe tungstène de o,65 watt par bougie une valeur trop élevée de 3,5 %. Des 114 observateurs, 19 (17 %) auraient obtenu
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- pour urte lampe tungstène i,a watt par bougie dés valeurs différant de i % ou plus de la valeur normale ; 70 (61 % ) se seraient écartés de 1 % pu plus en mesurant une lampe tungstène o,65 watt par bougie.
- .si toô +08 i.iZ
- D’où l’on tire l’importante conclusion que,1 pour des mesures sur des différences de couleurs de cette nature, il n’est pas nécessaire d’avoir un groupe d’observateurs dont le rapport moyen est normal. On peut employer deq observateurs quelconques et ramener leurs indications à la normale au moyen de graphiques comme la figure 2.
- Quant aux mérites comparés dq photomètre à vibration et du photomètre à égalité d’éclaire-ment, les auteurs arrivent aux conclusions suivantes : concernant l’exactitude des mesures, le photomètre à vibration présente un avantage marqué même pour de petites différences de couleurs. Avec des observateurs plus expérimentes, spécialement choisis, cet avantage se réduirait sans doute sensiblement, sans disparaître tout à fait, parce que même quand un observateur fait des déterminations uniformes avec le photomètre à égalité, la relation entre ses déterminations et celles de l’observateur normale est incertaine.
- Chacun des deux photomètres réclame des expérimentateurs entraînés, mais, avec le photomètre à vibration, n’importe quel observateur d’habileté moyenne peut faire des déterminations sures même avec de grandes différences de
- couleurs, tandis qu'avec le photomètre à égalité ce n’est qu’un observateur exceptionnel qui peut le faire.
- Il paraît hors de doute que, pour des sOuécès ayant une intensité relativement élevée dans la partie bleue du spectre, les valeurs données pat le photomètre à vibration employé comme il le fut par les auteurs s’écartent sensiblement de celles obtenues avec le photomètre à égalité employé dans la pratique courante, la différence étant probablement de l’ordre de 3‘ % aux plus hauts rendements atteints parles lampés à vapeur actuelles. On ne peut cependant pas affirmer qüe les résultats obtenus avec un photomètre déterminé sont « exacts » et que tout ce qui en diffère est « faux ». La méthode de mesure par l’égalité d’éclairement se rapproche évidemment "plus du mode d’emploi ordinaire de la lumière mais il n’est aucunement prouvé que cette méthode indique correctement l’utilité relative de deux sortes de lumièrès. On doit reconnaître qu’il n’y a pas de rapport « correct » défini entre les intensités de deux lumières de couleur différente.
- Les intensités lumineuses relatives assignées à une lampe charbon et à une lampe tungstène, par exemple, dépendent en partie des conditions dans lesquelles sont faites les mesures.
- La spécification des conditions de mesure doit être plus ou moins arbitraire, et les résultats obtenus ne peuvent êtie considérés comme donnant une indication exacte de la valeur des différentes soters de lumière dans différentes conditions. Il y aura encore beaucoup de travail d’expérimentation à accomplir, avant que nous connaissions beaucoup sur l’utilité relative des différentes natures de lumière. '
- Une chose requise très importante pour ces investigations et pour toutes autres impliquant la comparaison des intensités de lumières de couleur différente est une méthode qui permette à des expérimentateurs différents de faire des mesures sérieuses de la quantité qui doit servir de base pour la comparaison de leurs résultats. La méthode usuelle de comparaison par l’égalité d’éclairement ne remplit certainement pas pe but, le photomètre à vibration est à présent celui qui donne les meilleurs espoirs,
- ' M. B.
- (lilectrical World, 26 février'191-61)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- ECHOS DE LA GUERRE
- La situation de l'industrie sidérurgique en Allemagne.
- La grande Compagnie « Phœnix » a publié les résultats de la première moitié (juillet à décembre 1915) de l’année financière en cours, et le résultat est généralement jugé comme très satisfaisant. Les bénéfices sont plus du double de ceux de la période correspondante de 1914, en excès de a à 3 millions de marks sur le chiffre correspondant de 1913 et seulement en diminution d’un million de marks sur le chiffre correspondant de 1912 alors que les marchés étaient très favorables. Les bénéfices bruts, moins les frais généraux et les intérêts, mais sans mises en réserve, pour la première moitié des quatre dernières années financières, sont les suivants :
- Première moitié 1915-16.. .
- » » 1914-15. ..
- » » 1913-14••.
- » » 1912-13...
- Marks.
- 21 65i 3g5 10 587 3go
- 18 849 943
- 22 636 121
- Les bénéfices de la première moitié de l’année courante se comparent favorablement à ceux du précédent semestre qui s’élevaient à 17 498 520 marks, la progression montrant que la Compagnie a été de plus en plus capable de s’adapter aux conditions nouvelles créées par la guerre. Ce résultat, séparé de l’influence du marché, est dû, dans une grande proportion, à l’accroissement de production des mines ét des usines de fer. La production des mines s’est élevée pendant la première moitié de l’année financière en cours à 74 % de la normale, et celle des usines sidérurgiques à 78 % contre 60 et 55 % , moyenne de la précédente période de guerre. A côté de l’accroissement de production, l’augmentation continue des prix des principaux produits de la Compagnie a sa part dans les résultats favorables.
- Le compte rendu établit que l’ensemble des commandes en main aux usines de fer au ier février 1916 atteint 348 931 tonnes contre 372411 l’année dernière, et doit être considéré comme suffisant avec la main-d’œuvre réduite.
- Des rapports de l’important district nùnier et métallurgique de l’Allemagne occidentale indiquent que 1916 a amené une nouvelle hausse des prix, tandis que le deuxième semestre de 1915 avait témoigné un arrêt de la hausse répétée des prix au début de l’année, et aussi de la réduction matérielle de certaines transactions en particulier pour le fer en barres. La forte demande continuelle de matériel de guerre de toute nature donna un appui au marché du fer, de sorte que le consommateur et le producteur à la fois furent obligés d’abandonner leur attitude réservée, et un actif courant d’affaires s’établit bientôt en accord avec la demande soutenue. Une autre raison de l’accroissement soudain de * la demande doit sans doute être fournie par le fait que, par la formation de plusieurs trusts d’exportation de produits laminés, les associations de l’intérieur vinrent plus en premier plan, toutefois pas autant que beaucoup l’espéraient. Ce ne sont pas les grands cartels de produits bruts qui ont donné l’impulsion à la hausse. Ceux-ci — en premier lieu le « Syndicat du charbon », puis 1’ « Union de l’acier» et enfin « l’Union de la fonte » — ont seulement suivi le sillage des hausses des unions du fer travaillé; parmi ces dernières, 1’ « Union des grosses tôles », aussitôt après sa formation, éleva le prix de vente de 10 marks par tonne, augmentation qui a été suivie depuis d’une deuxième de même importance. Le prix du fil laminé, qui avait aussi monté de 10 marks par tonne, n’a pas subi de hausse ultérieure, tandis que ce fut le cas dans les transactions sur les manufactures de fil de fer, le fer à bandages, le fer malléable et les tubes. Les prix de l’acier en barres également, qui étaient tombés de 10 à 20 marks par tonne en dessous du prix minimum, remontent de nouveau. Le prix minimum antérieur de 140 marks la tonne a non seulement été regagné mais en bien des cas sensiblement dépassé.
- La tendance ferme actuelle du marché du fer promet de continuer pendant un temps assez considérable, car les usines ont leur plein, non seulement pour le premier, mais encore pour le
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE î. XXXIII (2« Série). — N° 18.
- second trimestre de cette année. La demande urgente de matériel spécial, principalement pour des usages militaires, n’a pratiquement jamais diminué et maintenant il ne paraît pas y avoir de difficultés à fabriquer les articles ordinaires du commerce, quoique un accroissement dans la production avec les conditions de travail,actuelles ne doive pas être attendu. L’active demande de la part des pays neutres n’a pas été affectée par les prix d’exportation plus élevés résultant de la formation des trusts d’exportation. Par suite de la complète cessation de la fourniture belge, les pays voisins dépendent presque {uniquement de l’Allemagne et doivent par conséquent en passer par la hausse des prix. La demande étrangère s’est même accrue après cette dernière hausse, en prévision d’une nouvelle augmentation de prix ultérieure.
- En ce qui concerne la situation des différentes franches de l’industrie minière et sidérurgique rhénowesphalique, l’expédition de produits bruts, qui avait été pendant quelque temps sérieusement entravée par la pénurie de matériel roulant, a de nouveau repris. La tendance ferme du marché de minerai continue. Les mines de Sic-gerland ne peuvent satisfaire entièrement à la demande, parce qu’il est impossible d’augmenter la production par suite du manque de personnel habile. Les prix du minerai de Siegerland se maintiennent sans variation à i5 marks pour le minerai brut et à 24,60 marks pour le minerai grillé. Le minerai rouge de Nassau coûte de 21 à 23 marks ; le Minette 3o %, 3 à 3,20 marks ; le 32 % 3,5o marks la tonne. La fonte, avec ses prix élevés, est en demande croissante. La quantité de fonte spéciale expédiée par l’Union delà fonte a ainsi passé de 53,65 % du lot qui lui est attribué, en décembre 1945, à 5g,65 % en janvier 1916.
- La fonte du Luxembourg se vend bien aussi, son prix reste à 74, 5o marks jusqu’au ier avril mais sera augmenté pour le second trimestre. La fonte en gueuses est ferme, les vendeurs se réservant dans l’attenté de plus hauts prix. Il n’y a pas actuellement manque de gueuses mais les importantes fournitures des districts ennemis occupés par les Allemands ont cessé, et l’on attend de fortes livraisons de fonte en gueuses aux Alliés de l’Allemagne, l’Autriche en particulier ayant déjà acquis une quantité considérable de fonte d’Allemagne.
- Dans les produits demi-ouvrés, l’augmeiitation des quantités expédiées continue. Les usines travaillent maintenant à leur plein dans la mesure deleurcapacitéréduite etles commandesarrivent librement. Les affaires aux prix augmentés, lesquels ont atteintmaintenantle niveau le plus haut depuis la création de l’Union de l’acier, ont déjà commencé d’une manière satisfaisante. La demande de gros matériel de chemin de fer ne donne pas matière à plaintes etles usines travaillent au plein^ la demande de rails légers a également augmenté. Le prix des poutrelles à gagné 10 marks, et se tient maintenant à 140 marks, livraison à Thionville. Malgré la stagnation de l’industrie du bâtiment, il y a eu un certain accroissement de livraisons par suite de l’activité manifestée par les usines de construction et les fabriques de wagons. De l’extérieur on continue à demander des fers profilés.
- Comme il a déjà été mentionné, les prix pour l’acier en barres montrent une tendance à la hausse. L’acier en barres Thomas ordinaire ne peutêtrc obtenu à 142, 5o quepar grandes commandes, sinonles usinesdemandentetobtiennent 145 à i5o marks. Pour l’exportation le prix de l’acier en barres estd’environ 200 marks la tonne, les usines ont tant d’ordres en main qu’elles ont du travail pour tout le premier semestre de cette année. Encore plus forte est la demande de fer spécial en barres pour des usages' militaires, et l’on obtient ainsi pour ces fournitures des prix sensiblement plus élevés. Les prix du fer malléable, qui est aussi très demandé, sont de 168 marks pour les sortes ordinaires, de i85 marks pour le fer de fers à cheval, de 200 pour le fer à rivets et de 2o5 pour le fer à chaînes. Des indépendants offrent encore du [fer à bandages en dessous du prix de 180 marks, fixé par l’Union des bandages. ^
- Le marché des tôles est très ferme, les usines^ travaillent au plein et indiquent de longs délais pour la livraison de nouvelles[commandes. Après la dernière hausse de l’Union des grosses tôles, les prix sont de 175 marks pour les plaques ordinaires, de 180 pour les tôles de construction .et de chaudières et de 180 à i85 pour-les tôles de bateaux. Pour l’exportation en Hollande, on demande 125 florins pour les grosses tôles et 125 à i5o florins pour les tôles à bateaux. Le pi'ix intérieur des tôles minces s’est élevé encore jusqu’à 200 à 220 marks; la demande de cette mar-
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- chandise continue d’une façon si intensive que les usines sont incapables d’exécuter toutes les commandes. Pour l’exportation on demande des prix bien supérieurs pour les tôles minces et l’on exige le payement en monnaie étrangère. En tubes, les affaires sont animées aux prix.augmen-tés, particulièrement pour les tubes à gaz, et il existé aussi Une demande satisfaisante de l’étranger. Les'prix des fils se sont raffermis. Tandis que celui du fil laminé en fer Martin-Siemens resteà.iSoà 160 marks depuis la première hausse, le prix de base dufîl étiré se tient à 190 marks; le
- filgalvanisécoûtea35 marks; le fil barbelé 3o2,5o; le fil pour clous 187,00; et les clous de fi! 200 marks.
- A l’exception des clous de fil, qui souffrent de la stagnation de l’industrie du bâtiment, il ÿ a une demande extrêmement active de toutes les sortes de produits de fil de fer, plus spécialement pour les fils minces, et parmi ceux-ci plus parti-culièreinentpour le fil galvanisé de 1 millimètre de diamètre que l’on emploie en beaucoup de cas au lieu de fil de cuivre. M. B.
- (Engineering, 10 mars ,19161.
- BIBLIOGRAPHIE
- La Grèce économique et financière en 1915 ; par H. Lefeuvre-Méaulle, consul général, attaché commercial de France en Orient. — 1 vol. in-16 avec une préface dr M. Paul Desohanel, de l’Académie Française. Prix : 3 fr. 5o. (Librairie Félix Alcan )
- i L’.Office national du Commercé extérieur signale, dans ses « Dossiers commerciaux », un important et précieux ouvrage sur la Grèce économique et financière,. que vient de faire paraître M. H. Lefeuvre-Méaulle, consul général, attaché commercial de France en Orient.
- Nous trouvons dans cet ouvrage un exposé très clair de là situation commerciale, partie qui intéressera plus particulièrement les exportateurs français.
- Les conclusions de ce chapitre sont toutes à retenir.
- En vue de concurrencer les produits allemands et austro-hongrois, l’auteur insiste sur la question des prix de vente qui doivent être ramenés au plus juste et comprendre le fret, l’assurance et l’emballage.
- Parmi les types de marchandises que nos exportateurs pourraient offrir à la Grèce avec bonne chance de débouchés se trouvent les appareils d’éclairage, les produits chimiques, les machines, les dynamos, les machines à vapeur, etc.
- Le négociant grec entrant rarement en rapports directs avec le producteur étranger, nos exportateurs auront plus souvent à traiter avec le commissionnaire intermédiaire qui de ce fait
- peut prendre une très grande importance. Pour obtenir tous renseignements sür son crédit et sa moralité nos compatriotes n’auront qu’à s’adresser à la Chambre de commerce françàise d’Athènes-Pirée ou à l’Office national du Commerce extérieur.
- Ils devront faire également ' un plus grand emploi de la représentation directe par comînis voyageurs pour contre-balancer l’activité des innombrables commis voyageurs allemands.
- Il est indispensable d’apporter aussi un soin tout particulier à l’établissement des documents écrits arrêtant les accords intervenus.
- Le connaissement établi en double, expédié par deux voies différentes, sera autant que possible nominatif de façon à diminuer les risques de détournement de ce document et de retrait de la marchandise par un tiers non autorisé.
- Les emballages seront légers mais résistants.
- Les règlements se font par l’entremise d’une banque qui livre les documents à l’acheteur, soit contre paiement immédiat, soit contre remise d’une traite acceptée. L’exportateur français doit éviter de tirer directement sur son acheteur.
- Quant aux échéances, elles varient de a à 3, 6 à 12 mois. Or, comme les méthodes de renouvellement sont courantes dans le Levant, nos exportateurs commettraient une grosse erreur en se montrant trop stricts sur cette question.
- En Grèce les causes commerciales “passent devant la juridiction civile ; les litiges sont tranchés par une commission des Contestations
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- douanières dépendant du ministère des Finances et dont les décisions sont sans appel.
- M. Lefeuvre-Méaulle engage nos fabricants à établir et envoyer des factures bien détaillées donnant poids brut et net de chaque article ; à conditionner les colis en caisses solides, cerclées si possible ; à s’assurer contre' le vol et autres' risques et à indiquer sur la facture, lé nom du représentant en Grèce de la Compagnie d’assurances à qui le destinataire devra faire constater l’avarie ou le manquant.
- Enfin, les voyageurs de commerce sont soumis à un régime de droit commun, déterminé par l’article 6 de la convention commerciale intervenue entre l'Allemagne et la Grèce. Ils doivent se pourvoir d’une carte de légifcwntrtitm délivrée par l’autorité compétente de leur pays.
- Les échantillons dont ils sont porteurs bénéficient de la franchise mais à la condition qu’ils soient réexpédiés dans les délais légaux ;6 à 12 mois) et sous réserve de l’accomplissement des formalités douanières prévues.
- Les voyageurs de commerce sont exemptés de l’impôt de patente, si les voyageurs grecs jouissent de la même réciprocité.
- Les locaux de là Chambre de commerce française en Grèce sont à la disposition de nos voyageurs qui peuvent, le cas échéant, organiser une exposition de leurs échantillons et même s’y faire adresser leur correspondance.
- La Technique télégraphique en France, depuis l’origine, par E. Montoriol, inspecteur des Postes et Télégraphes. — i vol in-8° carré, a4<> Pages> ïï3 figures, 21 portraits hors texte. Prix : 3 fr. 5o. (Librairie de l’École spéciale des Travaux publics, 3, rue Thénard, Paris Ve.)
- A l’occasion de l’Exposition de San Francisco, le ministre du Commerce, de l’Industrie, des Postes et des'Télégraphes, a chargé l’Ecole supérieure des Postes et Télégraphes de dresser le bilan des inventions françaises, et en particulier de celles dues à des fonctionnaires et agents de l’administration des Postes et Télégraphes, en matière télégraphique.
- C’est dans ces conditions que la Bibliothèque des Annales des Postes, Télégraphes et Téléphones fait paraître La Technique télégraphique en France, par E. Montoriol, inspecteur des Postes et Télégraphes.
- Cet ouvrage prend place tout naturellement dans la collection des brochures publiées par les grands organismes de l’Etat à l’occasion dé l’Exposition de San Francisco.
- Il est divisé en qpàtre parties :
- La première traite de la Télégraphie optique qui, tout d’abord d’une utilisation nécessairement très limitée, rendit d’inappréciablé.s ser* vices dès l'apparition du système de ' Chappe, puis, plus tard, avec les héliographes de Leseurre et autres inventeurs.
- Danj# la seconde partie, l’auteur retrace à grands traits le développement des connaissances, pn électricité et en magnétisme depuis l’antiquité jusqu’à la découverte de la pile; puis viennent les immortels travaux d’Ampère et d’Arago, ceux de Becquerel, Peltier, Poisson, Pouillet, etc., sur les sources d’électricité et les lois générales des courants ; ce uxde Fizeau, Gounelle, Gaugain, Blavier, et tant d’autres, sur les lignes, la pro- pagation des courants, etc.; enfin, une note sur la construction des lignes établit la supériorité des méthodes et du matériel français.
- La troisième partie comprend une description sommaire des nombreux systèmes télégraphiques qui se sont succédé : appareils à aiguilles aimantées, à cadran, écrivants, automatiques, électrochimiques, autographiques, multiples : à côté de Morse, Hugues et Wheatstone, on y trouve les noms de Bréguet, Méyer, Mercadier, Baudot, Picard, qui ont porté la France au premier rang de la télégraphie moderne.
- La quatrième partie est consacrée à la Télégraphie sans fil, dont Branly fut le véritable précurr seur, et qui s’illustre des travaux d’une pléiade de savants français, parmi lesquels Poincaré, Blondlot, Turpain, Ferrié, Tissot, Blondel. Une note spéciale est consacrée au poste de la Tour Eiffel, dont la puissance incomparable a valu à la France l’honneur de devenir le centre internais tional qui porte aux confins du monde l'heure universelle.
- Le livre est complété par un répertoire biographique, comprenant tous les noms de savants et d’inventeurs cités au cours des études qpL viennent;d’être résumées : parmiccux-cijon trouve un grand nombre d’ingénieurs et de fonctionnaires de l’Administration française.
- Cet ouvrage a été présenté à l’Académie des Sciences, par M. Blondel, dans, la séance du 14 février 1916.
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- 119
- I
- 29 Avril 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Comité Permanent d’Électricité.
- . Par décret du 29 mars'191 G, sont nommés membres du Comité Permanënt d’Electricité pour l’année 1916 :
- MM.
- Bizet,,yice-pré$idcnt dé l'Union des Syndicats de l’électricité.,
- Boutan, directéurde la Compagnie du gaz de Lyon.
- Brachet, directeur du Secteur électrique des” Champs-Elysées,
- Brylinski, sous-directeur de la Société « Le Triphasé».
- Cordier,administrateur délégué de là Société d'Énergie électrique du littoral méditerranéen.
- Equer, administrateur délégué de la Compagnie générale des tramways.
- Harlé, de la maison Sautter-Harlé et Cio.
- Hillairet, ingénieur-constructeur. »
- Labour, administrateur de la Société d’applications de l’électricité à la traction.
- Legouez, administrateur de la Société parisienne pour l’industrie des chemins de fer et des tramways électriques, de la Compagnie du Chemin de fer métropolitain de Paris et de la Société anonyme des Ateliers de constructions électriques du Nord et de l’Est".
- Meyer (Ferdinand), directeur de la Compagnie continentale Edison.
- Pavie, administrateur délégué de la Compagnie générale française de tramways,
- Picou, ingénieur des arts et manufactures.
- Martiaux (Albert), ingénieur en chef de l’exploitation Ha la Compagnie du chemin de fer du Nord.
- Sée (Raymond), président de la commission d’exploitation du Syndicat des usines d’électricité.
- Duponteil, conseiller d’Etat, directeur de l’administration départementale et communale au ministère de l’intérieur.
- Lauriol, ingénieur en chef des services généraux d’éclairage de la ville de Paris.
- Michaux, membre du comité consultatif de la vicinalité au ministère de l’intérieur.
- Belugou, ingénieur en chef des télégraphes, chef de bureau à l’administration centrale des postes et des télégraphes.
- Lorain, ingénieur en chef des postes et des télégraphes.
- Devaux-CUarbonnel, ingénieur en chef des'postes et des télégraphes.
- Le lieutenant-colonel Cordier, inspecteur des fabrications du service automobile.
- Le lieutenant-colonel Ferrié, directeur technique delà radiotélégraphie militaire à Paris.
- Le lieutenant-colonel Pierard, de la section technique du génie.
- Lafosse, inspecteur général des eaux et forêts au ministère de l’agriculture,
- Pelissiër, inspecteur général des améliorations agricoles au ministère del’agriculture. ' ’
- Troté, ingénieur en chef.des ponts et chaussées, inspecteur général del’hydraulique agricole au ministère de l’agriculture.
- De Préaudeau, inspecteur général des ponts et chaussées, en retraite,
- Doërr, inspecteur général des ponts et chaussées.
- Monmerqué, inspecteur général des ponté et chaussées.
- +
- * *
- Les membres du Comité Permanent d’Electricité dont les noms suivent sont désignés pour remplir, pendant l’année 1916, au sein de ce comité, les fonctions ci-aprè's, savoir :
- Président : M. de Préaudeau, inspecteur général des ponts et chaussées, en retraite.
- Vice-président : M. Doërr, inspecteur général des ponts et chaussées.
- Secrétaire : M. Monmerqué, inspecteur général des ponts et chaussées.
- Sont attachés au comité permanent d’électricité, pour l’année 1916, en qualité de secrétaires-adjoints :
- M. Le Gavrian, ingénieur en chef des ponts et chaussées.
- M. Cahen, ingénieur des postes et des télégraphes.
- Commission des distributions d’énergie électrique.
- Le ministre des travaux publics,
- Vu l’arrêté du a5 août 1909, modifié par arrêtés des 4 juin 1910, 3 décembre 1910 et 24 juin 1911, sur l’organisation de la Commission des distributions d’énergie électrique, et notamment l’article 3;
- Sur la proposition du directeur du personnel et de la comptabilité,
- Arrête :
- Est porté de quatre à six le nombre des représentants de l’industrie électrique,[membres de la Commission des distributions d’énergie électrique, les deux nouvelles places devant être attribuées au personnel ouvrier.
- Paris, le 20 avril 1916.
- M. Sembat.
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- 12tf LA' LUMIÈRE
- " « *
- Par arrêté du ao avril 1916, ont été nommés membres delà Commission des distributions d’énergie électrique, pour les années 1916 et 1917 :
- MM.
- Doërr, inspecteur général des ponts et chaussées, président.
- Rivoire-yicat, inspecteur général des ponts et .chaussées.
- Schœndœrffer, . inspecteur général des ponts et chaussées.
- Ribière, inspecteur général des ponts et chaussées.
- Monnet, inspecteur général des ponts et chaussées.
- Tourtay, inspecteur général des ponts et chaussées.
- Barrand, inspecteur général des ponts et chaussées.
- Limasset, inspecteur général des ponts cl chaussées.
- Le Cornée, inspecteur général des ponts et chaussées.
- Galliot, inspecteur général des ponts et chaussées.
- ~ Tur, inspecteur général des ponts et chaussées.
- 1 Walckenaer, inspecteur général des mines.
- Lienard, ingénieur en chef des mines.
- Seguin, inspecteur du travail.
- Brylinski, sous-directeur de la Société « Le Triphasé ».
- Cordier, administrateur délégué delaSociété d’Énergie électrique du littoral méditerranéen.
- Legouez, administrateur de la Société parisienne poui' l'industrie des chemins de fer et des tramways électriques de la Compagnie du Chemin de fer métropolitain de Paris et de la Société anonyme des Ateliers de constructions électriques du Nord et de l’Est.
- Raclet, administrateur délégué de la Société lyonnaise des forces motrices du Rhône.
- Sautereau, trésorier du Syndical des forces moti'ices et industries électriques.
- Veynel, secrétaire adjoint du Syndicat des forces motrices et industries électriques.
- ÉLECTRIQUE T.XXXIII (2* Série). — N® 18.
- Seront attachés à la commission des distributions d’énergie électrique, pendant les années 1916 et 1917, pour remplir les fonctions ci-après désignées :
- 1
- Secrétaire.
- M. le Gavrian, ingénieur en chef des ponts et chaussées. ! .. V I '
- MM.
- Secrétaires adjoints.
- Le Trocquer, ingénieur en chef des ponts et chaus-'' sées. . | :
- Oppenheim, ingénieur ordinaire des ponts et, chaussées. '
- Gervais de Rouville, ingénieur ordinaire des ponts‘ et chaussées'.
- Huet (Robert), ingénieur ordinaire des ponts et chaussées. . ‘ '
- du Castel, ingénieur ordinaire des ponts et chauSséeS. Defline, ingénieur en chef des mines.
- Aron (Alexis), ingénieur ordinaire des mines.
- Girousse, ingénieur des télégraphes.
- RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Nouvelle station télégraphique en Norvège.
- A Coresitter en Norvège, une nouvelle station de télégraphie sans fil doit' être construite. Le contrat vient d’être signé avec la Compagnie des téléphones dè Berlin.
- La nouvelle station, dont les mêts auront 100 mètres de haut, sera établie pour correspondre avec les plus grandes stations de télégraphie sans fil de l’Europe.
- On projette de lui adjoindre une plus petite station qui sera établie pour le service des vaisseaux.
- L’importance de celte nouvelle station sera la même que celle de Nauen près de Berlin. Elle sera prête en automne prochain.
- I
- \
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- ‘ Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette.
- V-
- Le Gérant : J.-B. Noubt.
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- Tome XXXIII (2« série). N* 19
- Trente-huitième année SAMEDI 6 MAI 1916.
- Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- V. BOUCHARDON. — Etude comparative du fonctionnement des circuits de charge à génératrice monophasée employés dans les postes de T. S. F. à étincelles, et d’un système employant une génératrice triphasée (fin). ........................... 121
- F. BOUGAüLT. — Interprétation des actes administratifs. — Incompétence de l’autorité judiciaire ......................... 129
- Publications techniques
- Optique
- Sur la perception des signaux lumineux, produits par des faisceaux tournants de faible
- divergence, et sur un appareil permettant de comparer des éclats de lumière brefs donnant même quantité d’éclairement en des temps différents. — A. Blondel...... i3a
- Phosphorescence et radiations d’atomes et d’électrons. — Sir J.-J. Thomson........... i35
- Electrotechnique générale
- Formes d’ondes obtenues avec un alternateur fonctionnant en court-circuit. — Clayton. . 137
- Échos de la guerre ,
- Science française et science américaine.... 142
- Nécrologie
- M. Seligmann-Lui. ;— G. T.................. i43
- ÉTUDE COMPARATIVE DU FONCTIONNEMENT DES CIRCUITS DE CHARGE
- A GÉNÉRATRICE MONOPHASÉE
- EMPLOYÉS DANS LES POSTES DE T. S. F. A ÉTINCELLES,
- ET D’UN SYSTÈME EMPLOYANT UNE GÉNÉRATRICE TRIPHASÉE (Fin)™
- Nous donnons la fin de l'étude de M. Bouchardon sur le fonctionnement du circuit de charge dans les stations de T. S. F. à émission musicale.
- L’auteur, dans cette seconde partie, propose Vapplication, à la charge de la batterie, d’une génératrice triphasée, et montre théoriquement tout l’avantage que présenterait cette substitution au double point de vue de l’utilisation du matériel et du rendement.
- CHAPITRE IV
- £tude d’un système utilisant une source à forces électromotrices triphasées.
- Nous venons de voir qu’il était impossible d’obtenir, avec un système monophasé, à la fois une utilisation élevée du matériel et un bon ren-
- dement. Il est permis de penser que l’utilisation des courants polyphasés peut améliorer le rendement et l’utilisation du matériel.
- Signalons que cet emploi, proposé dès 1906, a fait l’objet de divers brevets. Nous renverrons au brevet français n* 475691 pour l’exposé du dispositif dont nous allons démontrer les avantages économiques. Nous choisirons une source à courants triphasés.
- Aux termes de ce brevet, la batterie est partagée
- P) Voir La Lumière Électrique du 29 avril 1916, p. 97.
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- 122
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). —Na49-
- en trois parties égales Ci, C2, C3 ayant la même capacité CZ •
- Ces trois parties montées en triangle fermé sont reliées à un alternateur A (fig. 3).
- Le graphique ci-joint montre qu’en régime
- permanent la tension serait successivement maxiina aux bornes de chacune des capacités à raison de six inaxima (-)- ou —) par période.
- Le brevet précité décrit un appareil synchrone qui, tous les i/6 de période, relierait les deux bornes de la capacité qui a la tension la plus élevée aux deux bornes de la self.
- Nous supposerons notre batterie munie de cet éclateur sélecteur et nous allons démontrer, comme nous l’avons fait en monophasé que l’on peut trouver, pour une constitution donnée du circuit (y, x et Iv), un décalage <p de la force électromotrice pour lequel l’intensité de charge soit nulle, au moment de la décharge, dans la capacité directement réunie à la self de décharge. Cette condition correspond, comme nous l’avons vu en monophasé, à un fonctionnement sans arc à basse fréquence à l’éclateur. C’est également
- la condition pour que la tension passe par son "maximum aux bornes de ladite capacité.
- Choisissons, pour rétudièr^unç'des capacités, ; Cj'par exemple, et nous supposerons qu’elle est
- à l’instant origine l’objet d’une décharge directe, et que par hypothèse l’intensité de charge est nulle. Voyons ce qui se passe pendant l’alternance qui suit :
- Instant origine, (fig. 4) z — z0 = o, décharge directe aux bornes de C3 suivie d’une charge pendant i/6 de période jusqu’à l’instant tt.
- Instant tv (fig. 5),.décharge aux bornes de C), t — tx = i/6 de période, z — zt dans C3; suit une charge pendant i/6 de période.
- I-----------
- __________1 •
- Fiÿ. 6.
- Instant t3 (fig. 6), décharge aux bornes de C2, t = t~i — i/3 de période, z — z3 dans C3; suit une dernière période de charge jusqu’à l’instant t3.
- Instant t3 (fig. 4), z = z3 dans C3, décharge directe.
- I/è Période
- Le graphique (fig. 7) montre les variations de la fonction z dans la capacité étudiée pendant _ une alternance. Nous allons étudier successivement chacun des temps de charge (1/6 de période) de l’alternance. Il faut connaître les conditions à l’origine dé chacun des temps de charge'que nous désignerons par (z)0 et (<p)0.
- Nous avons toujours
- À' ='.y cps.'(?)*'sih'((pjfl.' .
- Pour B' comme l’intensité (z)0 n’est plus forcément1 nulle (sauf peur le premier temps i de
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- 6-Mai 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 123
- çhargp) nous devons faire figurer dans B' la ;v quantité :
- * Y* (fl. _ (P2 + V2) R («•)». . O ^ (z)o E„ ^Cü> RCQ x'
- X cos {f)o -f- Y sin (ip)0.
- | X ^A'cos y -(- B' sin y^ 1
- f ^ [jcos^+(ç)o)-f-Mn0+(T)o^jj
- z = —MA'S+B'T)+Ysin|j+(9)0J—Pcosjj+fajoJ
- avec
- X = e 3
- c e' T'x . T'x
- S = b cos ——\- x sin —
- „ . %x %x
- I — o sin —---x cos —
- „ Nous allons démontrer que l’on peut toujours trouver un calage (<p)0 à l’origine du premier temps de charge, tel que la fonction s3 à la fin du dernier soit nulle.
- Il suffit d’exprimer s3 en fonction du calage (9)0 à l’origine du premier temps de charge c’est-à-dire au temps t = o.
- Premier temps de charge. — De tQ à tt.
- ('f)o = ?0 (3)0 = o
- A\ = y cos 9,, P sin 90 avec X = - (&y P)
- Deuxième temps de charge. — De t{ à /2.
- (<p)o — <po -j-, - (3)0 = Zi
- A't = Y cos -J- <p9^ P sin -j- tp0^
- = ^(ï + P V^) cos ©o — (y fi ~ P)sin<p0J. Nous avons de même :
- B'2 — ~ + X cos -f- + Y sin -j- <p0^
- = [j~ + ~ lX + Y fi) J cos *po +
- + [§L"-^Xv/î”Y0SinŸ<'
- Zi=—X ( A'2S-}-B'jT)-(-Ysin^——f~90^—(Jcos^— -J-(p0^ •
- En développant sin -j- cp0^ et cos^y -{- <p0^
- on peut écrire :
- z2 = P2 cos ©o -f- Q2 sin (p0
- p*^{-f(v+Pv/3)-T[5+î(x+v'3Y)]}+i(rv/î+P)
- Q3=xj|(rV3-P)-T[^-^(x/3-Y)]j—-i(Y—Pv/3).
- Troisième et dernier temps de charge. — De
- ^2 ^ ^3*
- B', = X cos <f0 -j- Y sin <p0 avec Y = - (SfJ— y) Zi——X [(y cos ©o+P sin <p0)S-f-(X cos 90+Y sin <f0)T]-}-+ Y sin + ?o) “ P cos ^3 + <?«).
- En développant sin -f- tp0^ et cos -)- <p0^
- en fonction de sin 90 et cos 90» 0,1 voit qu on peut écrire "1 sous la forme
- Zi = P, cos (p0 -f Q, sin <p„
- où P, et Q, sont connus :
- P, = - X (Ts + XT) -f- i (y fi - P)
- Q1==-X(PS + YT) + i(Y + p/3).
- ÜC . . /\i ^ 1
- .(<p)o = ?0 + y (2)o — (<p)o + J = Ÿ0 + W
- A', = Y cos ^y + 90^ + P sin + 0 <p) *
- = — ^ |Jy — P fi) cos ?« + (y fi + P) sin <j>oJ B'a = ^ + x cos ^y + <Po) + Y sin ^y -+- <p#]
- = [^-^(X-Y^3)] cos 9o +
- + [7~^X^ + Y)]sin?l
- Zi = —X(A'3S -f B'3T) + Ysin (it-f- 90) — P cos (ic-f<p#) on peut écrire finalement : -
- S3 = P, cos 9o -f- Qa sin ©0
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE, T. XXXIII (2* Série). — N»49
- ou
- P3=:X j | - i (x-s/ï Y)]J + P
- Q,=X j l (y v/3 + P) - T ' (X y/3 + Y)] J - ï
- expressions où tout est connu par hypothèse: Donc la condition de fonctionnement sans arc est :
- P3 cos <p0 -j- Q3 sin tpo =?= 0
- P, — Qa
- sin cp0 = --- cos tp0 = - .... —--
- s/P2, + Qa3 \/p*.+ Q23
- Ayant calculé avec ces valeurs A'» B'3 et les autres coefficients on a :
- y9~3âL^i[X(A'lCOST+B,3sinT)'+'YCOS(*,0+^sin<ï,#|
- ou
- y = pnpï» [x (A'>cos t + B'3 cos t)+A'*]-
- On peut donc effectuer les mêmes calculs qu’en monophasé.
- Démontrons, à titre de corollaire, une intéressante propriété du système, relative à l’équilibre des phases.
- i* Si la condition de fonctionnement sans arc est satisfaite, à l'instant de la décharge, la somme des intensités dans les trois branches du triangle est nulle.
- Soient à cet instant, tz par exemple, z' z" z"’ ces trois intensités. En raison du décalage des trois forces électromotrices, on voit que :
- Dans Ci z1 = zt Dans C2 z" = — z2 Dans C3 z1"— z3
- z 1, z2 et z3 étant les valeurs de la fonction* précédemment définies. On doit donc avoir, puisque z2 est nul,
- z'= — z" ou Zi=z2;
- or
- Zi == Pi eos tp0 -f- Q, sin cp0 z2 = P2 cos <p0 + Q2 sin ç0
- zz — zt — (P2 — Pj) cos cp0 —{— (Q2 — Qi) sin <pc
- \
- or
- Pa-P.=x {7 (y-p/^-t^-^x-Ys/s)] J+b.
- Si l’on rapproche cette expression de celle qu’on a trouvé pour P3 à la colonne précédente, on trouve que
- pj_p1=p. + ^(p._pi,=-^î!
- on trouve de même :
- Q, - Q, = Q, + ^ (Q. - Q-, = on peut donc écrire :
- 3C
- Zz — Zi— ^(P, cos <p0 4* Qs sin <po) = o
- puisque, par hypothèse, la quantité entre parenthèses, za, est nulle.
- On peut généraliser ce résultat et démontrer qu’on a à tout instant
- z' 4- z" -f z"' = o
- z=-X(A'S4-B'T)4-vsin0+(fo))-PcOsQ4-(<po)}.-
- Les facteurs S, T, y, p, sont les mêmes pour z',z", z" à un même instant donné. Il suffit donc de démontrer que
- (A')' 4- (A')'' 4- (A')"' = A', - A'ü 4. A'3 = o (B')' 4- (B')" 4- (B')"' = B'j — B'2 + B'3 = o
- sin(Q^4-cpo)4-sin^^4_2_{~i:Po^"l~s*n^^^-l—j"4“?«^—0 cos(Û^-j-tpo)4'cos(,^ï4'^4_!fo^+cos^H——|-^>{,^=o.
- La première relation se vérifie d’elle-même. Pour la seconde on trouve que
- B'i — B'2 B'a = (P2—P1) cos 9o4"(Qa — Qi) sin<p0_
- Cette expression est nulle, comme nous l’avons démontré.
- Quant aux deux dernières relations elles sont évidentes.
- On peut donc dire que :
- Dans un système fonctionnant sans arc, la somme des trois intensités dans le triangle est nulle à chaque instant.
- Il est évident que les intensités dans les trois branches de l’alternateur sont également équilibrées.
- L’alternateur est équilibré comme en régime permanent.
- spi même instant f3
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-
- là LütoïÈRÉ élëcÿïuqué 12B
- '‘î • 5... .
- 1 CHAPITRE V
- Comparaison entre les systèmes monophasé et triphasé. Systèmes homologues.
- Dans la pratique électrotechnique moderne, un alternateur monophasé n’est autre , qu’un alternateur triphasé, en étoile, dont on a bobiné seulement deux phases, laissant vides les encoches correspondant à la troisième phase.
- La force électromotrice d’un tel alternateur est donc égale à la force électromotrice composée de l’alternateur triphasé obtenu en bobinant la troisième phase..
- Supposons que nous nous trouvions possesseurs d’un matériel comprenant :
- 1 alternateur triphasé en étoile, à haute tènsiont que nous pourrons si nous voulons faire fonctionner en monophasé ;
- 3 capacités identiques comme construction, dé même capacité CB, enfin des selfs de réglage dont nous supposerons la résistance apparente négligeable.
- Nous pouvons employer ce matériel de deux façons différentes comme l’indiquent les schémas de la figure 8 :
- Fig. 8.
- i° En monophasé (schéma a);
- 3." En triphasé (schéma b).
- Nous allons chercher la valeur des coefficients o), y, L dans ces deux cas.
- Nous adopterons comme sens positif pour compter intensités et force électromotrice le sens inverse des aiguilles d’une montre.
- Dans l’alternateur le sens positif s’éloigne du point neutre.
- Nous appellerons ;
- L la self-induction d’une des branches de l’alternateur prise isolément;
- M le coefficient d’induction mutuelle de deux des branches;
- ra la résistance apparente totale d’une de ces branches;
- rc la résistance apparente d’une des capacités
- CB. Remarquons tout de suite qu’étant donnée la position relative des branches de l’alternateur et le sens adopté on a
- a
- Appliquons les théorèmes de Kirschoff aux deux systèmes. '
- i° En monophasé. — Soit i le courant dans une des capacités, dans l’alternateur il est 3i.
- ---- 12---- .) h
- _6rai+rJ + 9Ljt + ï.
- Par rapport à une des capacités CBon peut dire que tout se passe comme si cette capacité était chargée par une force électromotrice de pulsation £î dans un circuit de résistance totale R,„ et de capacité L,„ :
- Rfl, — —|- }'c Lm gL
- on aura donc
- Ym = (6^« + rc) CQ
- 3 s/CL
- 3° En triphasé. — Dans le circuit ÀOBNM, on a :
- e.,—e, =ra(i" — i1) + rci 3— L
- di d f;
- L /d£ ^V,
- ' a V* + *
- dt) J
- i” — 4 — ii i' = *2 — h i" — i' = ii3 — (i, -f- 4)
- = 34 — (4 -)- 4 -f- ls) —: 3/j
- puisque les trois courants sont équilibrés comme nous l’avons démontré, donc on a :
- e* — e, = (3 ra -f- rc) 4 + — ^ + -.
- _ 2 cLl c
- Par conséquent, pour l’une des branches
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-
- 126
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). »- N® 19.
- C3 = CB du triangle des capacités, tout se passe comme si cette capacité était chargée par une force électromotrice de pulsation O à travers un circuit de résistance totale R« et de self-induction Li de valeurs :
- oL
- R* — 3 t'a -f- f'c Lf — —j
- donc
- t/a
- Yt — (3?'a -f- /v) CQ (Ot = ---------.
- 3 v/CL
- Si nous remarquons qu’en général vc est petit vis-à-vis de ra, qu’en outre ra est légèrement plus fort, toutes choses égales, en monophasé qu’en triphasé (distribution différente des flux dans le fer), nous pouvons admettre approximativement que
- on aura aussi
- \
- tôt — y/a (0„.
- Nous pourrons appeler systèmes homologues
- deux *systèmes, l’un monophasé, l’autre triphasé, correspondant à deux utilisations différ rentes du même matériel (et cofrfespOhclant financièrement à l’iminobilisatièn d’üli même capital ou au transport du même poids de matériel, à peu de choses près).
- Dans deux systèmes homologués, la sur-
- tension en régime permanent est donc deux fois plus forte en triphasé qu’en monophasé. '
- chapitre Vi
- Étude d’un cas numérique en triphasé.
- , Conclusions.
- Nous choisirons un cas numérique correspondant à un système homologue de celui que nous avons étudié en monophasé. Nous prendrons donc :
- Y.7t
- ~ T = °’ i ’
- nous obtenons les résultats suivants :
- Planche Ë,
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-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 427
- 6 Mai 1916
- .. I
- Tableau IV.
- RÉGLAGE X SURTENSION y fcUISSÀNGE UTILE pu RENDEMENT
- 0,5 0,13 0 ,025 ))
- t 0 ,56 0,463 60 %
- .,5 °»97 1 ,41 y>
- 2 i,3 2 ,53 74 •
- ' 2,5 i ,61 3,88 »
- 3 1 ,47 3 ,24 76
- En raison dé la longueur et dé la complexité du calcul, nous n’avons calculé qu’ün petit nombre-de points qui ont servi à établir les courbes de la planche F et à tracer les courbes de courant des planches G et H.
- On peut, en définitive, tirer de la comparaison des deux systèmes les conclusions suivantes :
- I. — A égalité de fréquence de la force électromotrice le système triphasé permet d’obtenir une fréquence d’étincelle au moins trois fois plus grande qü’en monophasé.
- Si l’on compare âu cas de K = 3 en monophasé qui est le plus avahtàgeux, on voit qu’il faut pour 6oo étincelles par seconde une fré-
- Planehe F.
- Autre exemple : une fréquence de 5o cycles
- 0,0!
- Planche G.
- qüence de ioo [périodes en triphasé et 900 périodes en monophasé.
- donnerait 33 étincelles en monophasé, son rare, et 3oo étincelles, donc son musical, en triphasé.
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXÎIf (2* Sérié). - Ü
- IL* — Malgré la faible durée du temps de charge (i/6de période), il est possible d’obtenir de fortes surtensions ; ceci tient à ce que, malgré
- \iCouranl- triphasé: Courant et£.e.
- Planche H.
- le fonctionnement sans arc, l’intensité n’esl pas nulle au début, dans la capacité qui sera directement déchargée à la fin du temps de charge. La charge débute d’emblée, ce qui n’a pas lieu
- en monophasé où l’intensité est nulle à l’origine du temps de charge : à égalité de charge la valeur. maxima de l’intensité est moindre et le rendement, qui décroît lorsque Rr3 augmente est meilleur, comme on peut en juger.
- III. — Dans les deux cas homologues étudiés numériquement, comparons les meilleurs réglages.
- i° Monophasé. — 0,2.
- K = 3 (une décharge toutes les trois alternances).
- x — 1,1, tj =2 3,'3a.
- Puissance utile, P„ = 3,67 /cE02-
- Rendement «p = 56 *
- 20 Triphasé.—vt = o,i.
- K = i/3, trois décharges par alternance,
- x — 2,75, y — i,63.
- Puissance utile P„ = 4 fc E03.
- Rendement © == 76 % .
- Nous pouvons donc conclure de cette comparaison que la substitution du triphasé au monophasé permet d’obtenir du même matériel, avec une fatigue moindre [yt — i,G3 contre ym = 3,32), une énergie légèrement supérieure avec une augmentation relative du rendement de
- 76 — 56 56
- 35 % .
- Ce rendement est purement électrique et ne comprend naturellement pas les pertes mécaniques, ni la dépense d’excitation, ventilation de l’éclateur, etc., qui sont sensiblement équivalentes dans les deux systèmes.
- Ce résultat numérique, obtenu dans un cas moyen, apporte un argument intéressant en faveur du nouveau système étudié.
- V. Bowchardon,
- Ingénieur, sergent au 8* génie.
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- 6 liai 191éf. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 149
- INTERPRÉTATION DES ACTES ADMINISTRATIFS. — INCOMPÉTENCE
- DE L'AUTORITÉ JUDICIAIRE
- (ARRÊT DE LA COUR DE CASSATION DU 9 JUILLET 1913)
- On gagne souvent du temps, en paraissant en perdre ; telle doit être, à notre avis, la morale qui se dégage des procès, où l’on voit des plaideurs supplier le tribunal judiciaire de donner rapidement une solution à leur litige, en faisant lui-même l’interprétation d’un acte administratif : la question franchit rapidement le premier degré; mais la Cour de cassation qui est très sévère pour les principes de la compétence n’hésite pas à annuler la décision intervenue, au grand détriment des parties litigantes qui perdent ainsi tous leurs frais engagés.
- Un exemple récent nous permettra de fixer pratiquement les données juridiques sur ce point.
- La Compagnie d’Eclairage de Bordeaux a introduit, dans son cahier des charges, la phrase suivante qui vise le salaire de ses ouvriers : « Les déplacements hors ville seront payés au même prix que ceux fixés dans le cahier des charges de l’entreprise des travaux de fontainerie et de distribution d’eau de la ville approuvé par M. le préfet de la Gironde en date du 24 décembre 19O1. »
- Les ouvriers de la Compagnie d’Eclairage demandèrent leurs salaires en se référant, en vertu de cette phrase, au cahier des charges de l’entreprise de fontainerie, qu’ils lurent et comprirent naturellement de la façon la plus conforme à leur intérêt. La Compagnie s’y rapporta également et, comme il fallait s’y attendre, le comprit d’une façon essentiellement différente.
- Il faut reconnaître que l’interprétation était assez embarrassante, et une première leçon serait à tirer de cette affaire : on ne saurait se rappeler assez que les cahiers des charges doivent être rédigés très clairement.
- Le cahier des charges de l’entreprise de fontainerie définissait, dans son article premier, l’étendue de la concession : elle comprenait
- l’entretien des appareils, dans la ville et hors la ville ; dans la ville, c’était l’entretien « des appareils situés sur la rive droite et la rive gauche'de la Garonne » ; hors la ville c’était « l’entretien des appareils situés jusque et y compris l’établissement du Coquet », et ceux compris dans le Tondu et Saint-Augustin.
- A ce cahier contenant ainsi la définition de la concession, était annexé un tarif qui accordait une plus-value de 1 fr. 5o par repas et 2 francs par coucher pour tout déplacement d’ouvrier, en dehors des limites prescrites à Varticlepremier, en ajoutant que ces prix ne seront applicables, en cas de besoin, qu’aux travaux ordonnés hors de la ville.
- Les ouvriers de la Compagnie d’éclairage comprirent qu’en les renvoyant à ce cahier des charges l’acte de concession signé par leur Compagnie avait simplement eu pour but de se référer au prix de 1 fr. 5o et de 2 francs pour plus-value qui y était indiqué, et demandèrent au tribunal de décider que tout travail hors la ville pourrait comprendre cette allocation supplémentaire ; ils avaient pour eux la lecture littérale de la phrase de leur cahier des charges, qui, comme on l’alu ci-dessus, dit seulement: « Les déplacements hors ville sont payés au même prix que ceux fixés dans le cahier des charges de l’entreprise de fontainerie. » Il n’était point écrit que les travaux faits dans les zones indiquées au cahier de Ventreprise de fontainerie seraient payés au même prix.
- La Compagnie d’éclairage répondait : « En nous référant au cahier des charges de l’entreprise de fontainerie, nous nous sommes soumis les uns et les autres à tous les articles qui composent ce cahier, notamment à l’article premier qui définit le périmètre de cette entreprise : les mots hors ville ne s’étendent pas au delà des quartiers hors ville stipulés à l’article premier : nous paierons donc '(e#
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- iw la LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série)*, ™ N* 49.
- plus-values dans Iesdits quartiers, et rien au dehors. »
- Le tribunal judiciaire avait cru pouvoir solu-* tionner la question en faveur des ouvriers, MM. Bardet et autres, par jugement en date du 29 décembre 1909 ; mais, sur pourvoi, la chambre civile a cassé, en ces termes, le jugement qui lui était déféré par la Compagnie d’éclairage :
- « Sur le moyen unique du pourvoi :
- « Vu l’article i3, titre II de la loi des 16-24 avril
- « Attendu que si les tribunaux de l’ordre judiciaire sont compétents pour résoudre les litiges dont il leur appartient de connaître, en appliquant les clauses d’un acte administratif lorsqu’elles sont claires et précises, il en est autrement lorsqu’elles sont obscures et ambiguës, que, dans ce cas, elles nécessitent une interprétation préalable qui ne peut être donnée que par l’autorité administrative ;
- • • • ' ,* «J * " .............
- « Attendu que les ouvriers de la Compagnie concessionnaire de l’éclairage ont réclamé une plus-value de déplacement pour chacun des travaux exécutés par eux hors du territoire de la commune de Bordeaux, en prétendant que la référence contenue à l’article 7^54 visait exclusivement le montant des indemnités ;
- « Attendu que la Compagnie à soutenu, au contraire, que le renvoi au cahier des charges des travaux de fontainerie s’appliquait, non seulement au tarif des plus-values, mais encore à la délimitation de la zone au delà de laquelle elles paraissent être exigées;
- « Attendu que l’ensemble des clauses litigieuses et le résultat de leur combinaison ne présentait pas un caractère suffisant de précision et de certitude pour qu’il fût permis à l’autorité judiciaire d’en faire application immédiate; que, par suite, en refusant de surseoir à statuer jusqu’à interprétation par l’autorité administrative compétente, le jugement attaqué a violé la disposition de loi ci-dessus visée;
- « Par ces motifs, casse, etc. (arrêt du 9 juillet i9i3) (*). »
- (') On en trouve le texte intégral dans la Revue des concessions, année Agi 3, livraison de novembre, p, 3gj.
- II
- Nous ren'iarquçrons pour lg forme -5» tant ces principes sont connus— que la jurisprudence de la Cour de passation n’a été que confirmée par l’arrêt précité; et l’on pourrait citer des arrêts conformes du 26 février, 4 inars,o3o juillet 1908. Mais, néanmoins, il est très important de préciser ces principes, et de les montrer sous leur véritable jour, parce que, très souvent, une lecture trop superficielle de certains documents jette un véritable" trouble dans certains esprits. C’est ainsi, par exemple, que dans le sommaire d’un arrêt rendu quelque temps après celui que nous venons de citer on pouvait lire : « Il appar-u tient à l'autorité judiciaire d’interpréter et « d’appliquer, à l’égard des tiers, un traité de « concession de travaux publics qui a été « approuvé j>ar une loi ('). » D’où contradiction au moins apparente : un arrêt de la Cour défend à "un tribunal judiciaire de donner l’interprétation d’un cahier des charges d!éclairage, et un autre arrêt, approuve l’interprétation donnée par le tribunal civil d’une concession de chemin de fer, autrement plus grave.
- Cela nous donne l’occasion de préciser très nettement la différence entre l’acte administratif ordinaire et l’acte administratif sanctionné par une loi, différence que la Cour de cassation a soulignée intentionnellement, en paraissant ainsi s’écarter de la jurisprudenfce du Conseil d’État.
- Une concession dè travaux publics peut être, dans certains cas, sanctionnée'par une loi, par exemple tout chemin de fer d’intérêt local, qui fait appel à la subvention de l’État, doit, d’après la loi du 3i juillet 1913, être créé au moyen de l’intervention directe, non seulement du pouvoir exécutif, mais même du pouvoir législatif. Le fait qu’une loi intervient ne devrait pas changer la nature administrative du contrat, nature qui est indépendante de l’autorité supérieure qui l’approuve. Le Conseil d’État n’a point hésité le 18 novembre 1910 à annuler la délibération d’un conseil municipal parce qu’elle était contraire à une concession approuvée par une loi, et le fait de cette approbation] ne lui avait pas paru chan-
- (') Arrêt du ia janvier 1914, Af. Ethiopian Railway Trust contre Compagnie des chemins de fer Ethiopiens (dans Revue 4es concessions, juin 1914, p. aao).
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- « 49«. LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 131
- ger les principes de la compétence : comme le dit très bien M. Laferrière, si le contrat approuvé par une loi ne cesse pas d’être une concession de travaux publics, le Conseil de préfecture n’en est pas moins seul compétent pour connaître des difficultés auxquelles il peut donner lieu entre l’administration et le concessionnaire.
- Mais la Cour de cassation dans l’arrêt précité
- % paru adapter up système contraire : il sufiU qwe la loi ajt approuvé upc convention administrative, pour que le caractère législatif soit donné à l’epsepibje de la Convention et de la loi, et que le tribunal judiciaire — toujours compétent poy.x interpréter une loi— devienne également copipé-tept popr interpréter la convention. Une Société dite Compagnie impériale des chemins de fer Éthiopiens avait, après de nombreuses vicissitudes, été amenée à contracter avec une société anglaise, dénommée The International Ethiopian RailvVay Trustand construction Company linrited, une série d’cuvertures de crédit : postérieurement, pilefptipise en liquidation judiciaire, et sa créancière produisit à la liquidation comme privilégiée ; le Cour de Paris, saisie de la liquidation, a examiné les contrats, a déclaré que, faits sans l’autorisation du ministre français, ils étaient nuis, et supprimé la production au rang des privilégiés.
- Or, pour déclarer cette nullité, elle n’avait point craint d’interpréterelle-même le traité de concession, en s’appuyant sur ce fait que le traité avait été approuvé par une loi promulguée le 6 avril 190a ; et la Cour de cassation saisie de cette doc-tripe l’a approuvée dans des termes [très larges, qui proclament un principe : « Attendu que le traité du 6 février 190a ayant été approuvé par la loi du 6 avril 190a constitue un acte législatif dont l’interprétation ef l’application à l’égard des tiers appartenaient à l’autorité judiciaire. »
- En matière ,d’énergie électrique, les contrats de concession qui sont approuvés par une autorité supérieureàcelledu préfet, nesont jamaisapprou-vés que par décret : en cas de difficulté, l'interprétation devra toujours être donnée par la juridiction administrative. Nous conclurons donc, pour hien préciser, que, sans se troubler de la jurisprudence de la Cpur de cassation relatée dans l’arrêt qui concerne la liquidation des chemins de fer Ethiopiens, les distributeurs d’énergie devront se référer à l’arrêt précité relatif à la Compagnie d’éclairage de Bordeaux.
- Paul Boucault,
- h
- Avoçat à la Cour d’Appel de Lyon,
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- m LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIÏI (î‘ Série). — H# 49.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- "» — i J-'vinas
- OPTIQUE
- Sur la percèption limite des signaux lumineux, produits par des faisceaux tournants de faible divergence, et sur un appareil permettant de comparer des éclats de lumière brefs donnant même quantité d’éclairement en des temps différents. — A. Blondel.
- I. On sait que la sensation limite qui détermine la portée de perception ,d’une lumière brève dépend à la fois de l’éclairement reçu sur l’œil (éclairementque nous supposerons constant pendant l’impression, pour simplifier) etdela durée t de l’impression ('). .
- M. Charpentier (2) a constaté, dans certaines circonstances, que la sensation va en augmentant jusqu’à une durée limite d’addition t-, variant
- de - à — de seconde ; M. Mac Dougall (3) a trouvé
- 11 = 0,20 de seconde, et M. Ribière (4) a fait voir que, pour les lumières faibles, la sensation continue même à augmenter pendant 1,78 seconde sans atteindre celle du même feu vu à l’état permanent.
- Le principe de l’addition de la sensation lumineuse brève et l’existence d’une certaine durée limite étant établis, j’ai montré (5) qu’on ne peut rien en conclure d’absolu contre l’emploi des sources de faible diamètre, même en admettant la loi de sensation de Bloch, qui est la moins favorable.
- Cependant, par l’effet du phénomène psycho-
- (') Pour l’historique, cf. A. Blondei. et J. Rey, Sur la perception des lumières brèves à la limite de leur portée (Comptes rendus, tome CLIII, 3 juillet 1911,'p. 54) et un mémoire plus détaillé, Journal de Physique, juillet-août 1911.
- (2) Comptes rendus de la Société de Biologie, tome II, 1887, p. 5.
- (®) Journal of Psychology, vol. I, part. 2, 2 june 1904.
- (4) Ribière, Phares et signaux maritimes, p. i5.
- (!>) A. BIondel, Sur les signaux-éclairs et la perception physiologique des éclats instantanés (Proc, of Interna-fjçtfaf Maritimè Conpress, Londres, 1893, p, 39.
- logique dit association d'idées, la plupart des spécialistes étrangers estiment inutilisable toute source de lumière, dont la divergence naturelle n’est pas suffisante pourdonner dans un appareil optique tournant un éclat d’au moins 0,2 à o,3 seconde. Ils créent ainsi une confusion entre deux problèmes différents : celui des éclats produits par occultation périodique d’une source de lumière brûlant constamment, et celui des éclats produits par rotation d’un appareil lenticulaire de Fresnel. Or dans le premier cas il y a perte de lumière pendant les éclipses, tandis que, dans le second cas, l’appareil joue durant les éclipses le ( rôle d’un accumulateur de lumière par rapport à l’observateur (*). Ils négligent aussi le fait que si deux sources de lumière produisant le même flux
- O L’association d’idées que font ces ingénieurs se ramène, quand on l'explicite, aux deux phrases suivantes :
- a 1“ Tout faisceau lumineux produit par un appareil optique tournant, ayant une intensité lumineuse donnée, mais dont la durée de passage devant l’œil peut varier, est perçu avec une intensité d'autant plus grande que la durée d'impression se rapproche davantage de la durée limite d’addition des impressions ; 2° donc toute source de lumière qui, placée dans l’appareil optique, ne donne à la durée de perception du faisceau qu'une durée inférieure à la durée limite, doit être rejetée comme mauvaise. »,
- Ce n’est pas là un raisonnement rentrant dans une des catégories valables en logiquè, établies par Aristote et les Scolastiques et résumées sous forme géométrique par les schémas célèbres d’Euler. Pourqu’ilyeût syllogisme, il faudrait établir, entre la proposition majeure et la conclusion, la proposition mineure suivante ;
- « Or toute source de lumière dont le diamètre est trop faible pour donner au faisceau la largeur suffisante à réaliser la durée limite peut être remplacée par une source de même intensité lumineuse surfacique présentant un plus grand volume sans augmentation de dépense d’énergie, ni d’argent. »
- L’expérience démontre, au contraire, qu’on ne peut remplacer une source de lumière par une source de volume plus grand, sans être obligé ou de réduire l'intensité surfacique et, par suite, l’intensité lumineuse du faisceau qui lui est proportionnelle, ou d’augmenter la dépense pa^r rapport à celle de la source considérée.
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- LA LÜMIÈRE ÊLECTEïQtJÈ
- 9 liai 1916
- 133
- lumineux donnent des divergences différentes, cellequi aura le plus faible diamètre aura forcément une brillance (intensité surfacique) plus grande, capable de compenser, et au delà, la réduction de la 'durée de son action sur l’œil. Ce fait exige une analyse approfondie.
- D’une façon plus générale, supposons qu’on ait affaire non seulement à des sources d’intensité et de brillance différentes, mais encore à des appareils optiques différents, recueillant toute la lumière de: la source et lui donnant même concentration! dans le sens vertical, mais donnant des faisceaux différents en nombre ou en diyergence horizontale. Nous ramènerons la comparaison à la discussion d’une fonction algébrique.
- Soient's la sensation lumineuse, I l’intensité lumineuse produite à grande distance dans le plan horizontal par l’appareil optique contenant la source dé lumière en l’absence de la concentration horizontale, n le nombre d’éclats par seconde produits parla concentration horizontale en faisceau?: séparés par des éclipses, t la durée de chaque éclat en secondes, d’après la divergence horizontale, r la distance de l’observateur, E l’éclairement qu’il reçoit par l’effet de l’intensité I. •\Là sensation est une fonction de ces différentes variables, s = F (I, t,n, ;•) ; si l’on se place à une distance fixe, /• == const., on peut écrire
- s = F (I, t, n) = /’(E,./, n) (i)
- et considérer s comme une fonction de trois variables. Celles-ci ne sont pas indépendantes, si l’on compare entre elles des sources de lumière donnant même flux lumineux total ; car cette condition équivaut à une relation supplémentaire :
- I t n — const. (a)
- Pour déterminer la durée t qui rend la sensation maxima^par suitetoutes choses
- égales d’ailleurs, on doit étudier la variation de la fonction / en fonction de t, tout en ajoutant une hypothèse pour établir une deuxième relation entre les variables.
- Première hypothèse : I =rr const. — Alors, d’après (a), nt — const., c’est-à-dire que le nombre des éclats variera en raison inverse de la durée admise pour ceux-ci ; on ne pourra donc
- augmenter la durée d’impression qu’en augmentant la durée des éclipses.
- Mais l’expérience a démontré qu’on est très limité dan» cette voie ; car il faut, ou bien admettre des éclats assez longs pour relever la direction du poste de signalisation pendant la durée d’un seul éclat, ou bien, si les éclats sont instantanés, comme nous le \ Supposons, les espacer assez peu pour que l’œil et l’instrument puissent conserver la direction pendant les intervalles ; une durée d’éclipse de 6 secondes est déjà presque excessive, et il est désirable d’imposer un maximum de 3 secondes, et mieux encore a. Par le fait même le nombre d’éclats n dévient une donnée constante du problème, et, comme I est donné, t n’est plus variable. Cela démontre qu’on ne peut, pas augmenter en pratique la durée d’impression des éclats d’un appareil de signalisation à éclats brefs, sans augmenter en même temps l’intensité de la source de lumière, et, par suite (si la nature de la source reste la même), la consommation d’énergie et la dépense d’entretien. Le problème est alors non plus un problème de Physique, mais un problème financier.
- Si l’on n’est pas limité dans la dépense et qu’on puisse accroître le diamètre de la source sans changer sa brillance, jusqu’à réaliser la durée limite, il en résultera un certain accroissement de portée. Mais on doit se demander si l’on ne peut pas obtenir ensuite une portée encore plus grande en réduisant la divergence par l’un des trois moyens suivants :
- i° Augmentation des dimensions et de la longueur focale de l’appareil optique lenticulaire (en doublant par exemple-la.longueur focale, on réduit de moitié la durée de l’éclat sans modifier le flux de lumière qu’il contient).
- 2° Réduction du nombre de panneaux lenticulaires et augmentation corrélative de la vitesse de rotation de l’appareil optique permettant d’obtenir un même nombre d’éclats, mais plus concentrés. (On peut, par exemple, remplacer 6 panneaux sous-tendant chacun un angle horizontal de 6o° tournant à une vitesse de i tour en 18 secondes par 3 panneaux embrassant chacun un angle horizontal de iao® et tournant à la vitesse de i tour en 9 secondes.)
- 3° Remplacement de la source de lumière ayant un diamètre correspondant à la durée limite par qne autre source plus çonpeptrée §t
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- 434 ' , LA LUMIÈRE ÉLEÇTHIQUE T. XXXIII (2e Sérif).r IfR i%.
- plus brillante, donnant le mêpie flux lumineux total.
- f
- D’où la nécessité d’onvisager 1? problème au point de vue de l’utilisation maxima,, non pas de l’intensité lumineuse de la source de lumière, mais du flux lumineux total qu’elle produit ; c’est l’objet de l'hypothèse suivante.
- Deuxième hypothèse ; 1t = const ; n — cqnst. — A une distance constante, l’œil recevra ppe quantité d’éclairement Et = const. L’effet comparatif des différentes sources de lumière et des appareils optiques dépendra donc 4é 'la loi suivant laquelle varie la sensation lumineuse en fonction de t quand E^ est constant. Cette loi peut être déduite .indirectement de la loi, du seuil de la sensation des lumières brèves.
- Enii8g3 (*), admettant la loi de Bloch d’après laquelle, pour obtenir fe seuil de la sensation instantanée, il faut un minimum constant du produit E t, j’avais, démontré que la portée devrait être la même, quelle que ffit la divergence. En 1911, la loi de Bloch ayant été remplacée par la loi nouvelle de Blondel etRey (* 2), le calcul montrait que la portée dpit croître quand la divergence diminue et si JLt — const. (3). Ces raisonnements n’ayant pas prévalu contre le préjugé en cours, il devenait intéressant de réaliser une comparaison expérimentale directe entre plusieurs éclats instantanés de durée différente, mais donnant tous sur l’afil la même quantité d’éclairement.
- II.— Dans ce but; j’ai fait construire au printemps de 1914 UO appareil de laboratoire approprié, comprenant trois parties : un producteur d’éclats, un photomètre et un œilleton d’observation.
- Le producteur d’éclats est constitué par un filament vertical incandescent autour duquel tourne un tambour cylindrique opaque entraîné à des vitesses réglables par un moteur électrique. Le cylindre est percé d’un nombre convenable de fenêtres, uniformément réparties, qui peuvent être à volonté obturées ou munies de diaphragmes ou de lentilles. Les faisceaux lumineux qui passent par ces fenêtres, éclairent successivement pendant la rotation un verre opalin placé
- (•) Av. Blondel, loç. cit.
- (2) A. Blondel et .1. Rey, Sur la perception des' lumières brèves à la limite de leur portée et Journal de Physique, juillet 1911.
- (3) A. Blondel et Rev, Journal de Physique, août 191 x.
- devant un panneau opaque percé d’un trou de
- !P
- 1 millimètre de diainètre. qui joue le rùle fie signal lumineux intermittent.
- Le faisceau diffusé par le trou vers l’pbseryar teur traverse un photomètre absorbant, à cojps en yçrre fumé de Scbott, qui permet de faire varier daps de grandes pyoportiops l'intensité luminepse apparente du trqu. fi’œilleton d'observation est placé sur un support fixé à l’extrémité du banc photomélrique, sur l’horizontale passant par le trop et par le filament; il est mupi de diaphragmes variables ( 1 millimétré à 4 milli" mètres) constituant une pupille artificielle.
- La souyce de lumière est masquée de façon à ne laisser régner dans le laboratoire qu’un très faible éclairage diffus permettant à l'observateur d’adapter son œil à une sensibilité constante jusqu’au moment où il l’applique à l’œilletop,
- On peut régler à volonté la vitesse de rotation, l’écart angulaire entre les fenêtres, }a disposition de celles-ci; l’intensité lumineuse est réglable et mesurable par le photomètre en fonction de celle qui donne le seuil de la vision permanente; l’observateur manœuvre à distance par une tringle la tige du photomètre, qui est munie d’un dispositif enregistreur permettant de ne faire les lectures qu’après la terminaison des expériences. Le moyen le plus convaincant pour réaliser une série d’éclats contenant tous une même quantité d’éclairement E t consiste à garnir les fenêtres rectangulaires toutes semblables du cylindre, de lentilles cylindriques, à génératrices parallèles au filament lumineux, dont les courbures sont différentes et choisies de manière à produire l’épanouissement ou la concentration des faisceaux qui les traversent.
- Grâce à la forme du filament, la répartition de chaque flux est à peu près homogène sur toute la largeur de la tache lumineuse produite sur le verre opalin. En îpgsqpant cette largeur et la vitesse de rotation, on connaît la durée de chaque éclat.
- L’appareil permet d’observer, en laboratoire, des séyies d’éclats qui se suçpèdent à intervalles réguliers assez rapprochés pour permettre de les comparer entre eux; on les ramène au seuil de lq perception en les affaiblissant à l aide du photomètre, oq par interposition de verres fumés supplémentaires, pp par réduction dp la pupille artificielle.
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- 6 Mai 1946.' L^ LUMIERE ELECTRIQUE — 13g
- L’exposé des résultats phtenqs pqr eçt appareil et par ipie autre méthode due g M, Jeap Rey fera l’objet d’une prochaine note,
- (Compte ren,du des séances 4e l’Académie des Sciences, séance du io <*yrü igifi.)
- Phosphorescence et radiations d’atomes qt 'd’éleç.troos.
- Sir J.-J. Thomson, dans une de ses dernières conférences sur ce sujet à la Royal Institution (') de Londres, a traité des phénomènes de phosphorescence et de fluorescence.
- On dit de certains corps qu’ils sont phosphorescents et, parmi ces èorps, le plus connu est la peinture lumineuse, àbase de sulfurede calcium. Ces corps, exposés pendant quelques secondes à la lumière d’une lampe à arc, émettent ensuite une lueur assez intense dont la couleur varie du rouge au bleu. Or, toutes les radiations du spectre ne sont pas aptes à rendre actives les substances phosphorescentes ; c’est surtout la partie du spectre voisine de l’ultra-violet et dont les longueurs d’onde sont trop faibles pour impressionner la vue qui possède cette propriété.
- Un trait caractéristique de presque toutes les substances possédant un certain degré de phosphorescence est qu’elles renferment du soufre et que toutes, sauf le sulfure de zinc, sont des composés ternaires pour le moins.
- La coloration de la lumière émise est très fortement influencée par lanature du métal combiné au zinc «t des impuretés.
- En fait, toutes les substances phosphorescentes connues ne sont que des solutions solides de sulfures en petites quantités mais dont la préparation par mélange intime semble donner, en réalité, une combinaison complexe et particulièrement sensible à l’action de la lumière.
- Lenard et Klatt, qui ont étudié les substances phosphorescentes, ont constaté que celles dérivées d’un métal donné —cuivre, par exemple — sont caractérisées par un réseau propre de raies spectrales qui tout en étant susceptibles de subir un léger déplacement, d’une éprouvette à une autre, permettent cependant d’identifier le métal. Dans le cas du cuivre, la lumière capable de stimuler ou provoquer laphosphorescence est confinée à deux raies étroites au voisinage de
- rultr^Tvjqlet. L’jnflueqco a qp mqxjipum |jrèf net à chaque rqjç et disparqit entre elles. Les raies qopt ^sa| paraotéristiques dq métal que la couleur de la phosphorescence.
- Les métaux qui «jQQnent la lumière la plus brillanteqnt une valeur élevée (triou tétravalents) et peqvent, par cqqséquent, donner naissance à des composés multiples,; Les inétaux loiirds sont plus aptes à lq phosphorescence qup Jes métaux légers; le manganèse est le plqs léger des métaux sensibles à cette actiqn de la lumière.
- P’qprès Sir l.-J. Thomson, il ya quelque raison de supposer que deux des conditions indispensables du phénomène étnçjié sont :
- Une absorption énergique de lumière pour fournir l’énergie néçessqjre ;
- L’émissiqn ijepette lumière par une région du spectre voisine d’une raie d’absorption.
- L’énergie correspondant à l’absorption produis raif daps, lq substance un changeaient d’état chimique donnant naissance à dé* composés instables. Ceux-ci tendent à revenir à la forme initiale, mais le retour est lent et qccpmpagné de phosphorescence.
- Il semble se produire toqt d’abord une accumulation d’énergie spus j’action de la lumière qui provoque réni?s§jon, par. l’un des corps en présence, de particules électriques négatives. Ces particules cherchent naturellement à se fixer sur up élément électrprnégatif, tel que le soufre, et donnent naissance à une combinaison instable.
- Finalement, la particule retombe, ep quelque sorte, à sa position initiale en libérant l’énergie emmagasinée qui se dégage sous forme de vibrations lumineuses. Par l’action d’un froid intense, tel que celui de l’air liquide, on pput suspendre indéfiniment la transformation de l’énergie en question en phosphorescence. Bien plus, il est certains corps pour lesquels le retour à l’état initial après exposition à la lumière est normalement si rapide qu’on ne peut en observer la phosphorescence; or, si, durant leur exposition, on maintient ces corps dans l’air liquide, le retour se trouve assez ralenti pour rendre perceptible le phénomène lumineux. Sir J.-J. Thomson a mis le fait en évidence en opérant comme il vient d’être dit sur une coquille d’œuf et une bougie de paraffine.
- La lumière n’est pas seule à provoquer-la luminescence de certains corps; le même effet s'obtient ’par^ bombardement de rayons catho-
- (q 25 mars 1916.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XtXIIt (2e Série], — Ad.
- cliques, notamment du spath d’Islande (phosphorescence orangée) et du spath fluor.
- Ce dernier corps jouit de .cette particularité que, soumis à une lumière de longueur d’onde bien définie, il émet ensuite une phosphorescence dont le spectre est à raies brillantes. Opérant sur du spath'fluor avec des tubes à radiations électriques dont les bornes étaient, tantôt de afinc, tantôt d’aluminium, M. Morse a observé, dans le spectre de phosphorescence, un certain nombre de raies brillantes n’appartenant ni aux spectres des métaux dont les bornes étaient constituées, ni à celui du fluor. Ces observations . sont d’autant plus intéressantes que les cas sont rares de corps solides émettant des spectres à raies brillantes.
- Le didyme offre un cas à peu près semblable, les raies spectrales de ses composés diffèrent cependant de l’un à l’autre; il y a là analogie avec les spectres de résonance du mercure; du sodium et de l’iode, découverts par le professeur R. W. Wood.
- En certains cas, le composé qui prend naissance par exposition à la lumière est relativement stable; le retour à l’état primitif est alors lent à la température ordinaire et ne se manifeste par aucune phosphorescence. Mais si l’on chauffe le corps, le phénomène est accéléré et rendu visible. Ainsi se comporte la solution solide de sulfate de manganèse dans le sulfate de calcium après bombardement, par rayons cathodiques.
- Les gaz, eux aussi, sont phosphorescents. Une jimpoule contenant de l’oxygène raréfié, placée dans un solénoïde qu’on fait traverser par un courant alternatif, devient phosphorescente. Si on la chauffe, le phénomène est très accéléré et cesse presque instantanément. Le professeur Strutt a observé une phosphores-
- cence de l’azote dans des conditions analogues.
- Quant âux liquides, ils sont plutôt fluorescents que phosphorescents ; la différence n’est pas dans la nature du phénomène mais réside surtout dans sa durée; la fluorescence est le terme par lequel on désigne le phénomène lumineux lorsqu’il se manifeste pendant Vexposition même à la lumière et cesse avec cette exposition.
- La lumière émise est généralement de plus grande longueur d’onde que celle reçue (loi de Stoke), quoiqu’on connaisse aujourd’hui quelques exceptions à cette loi, notamment les spectres de résonance découverts par le professeur Wood. '
- D’après Sir J. J. Thomson, la fluorescence est peut-être due à l’oscillation d’un radical entre l’état de charge électrique et l’état neutre : la lumière incidente mettrait une particule électrique négative en liberté et l’énergie absorbée serait ensuite restituée sous forme de lumière d’une longueur d’onde bien définie.
- Il est évident que l’énergie dépensée en de pareilles transformations est d’autant plus considérable que la longueur d’onde est plus courte. Ceci est manifeste dans l’expérience suivante :
- Une ampoule à vide étant introduite dans le solénoïde précédemment employé pour démontrer la phosphorescence de l’oxygène, on constate que l’anneau lumineux produit dans l’ampoule près du bord extérieur, là où l’énergie électrique est la plus grande, est bleuté tandis que l’autre extrémité est rouge.
- Il y a donc une corrélation très gïande entre un système électrique et le genre de lumière qu’il émet. D’après Planck l’énergie nécessaire à la production d’une lumière de coloration donnée est inversement proportionnelle à la longueur d’onde.
- (Engineering, 3i mars >916.)
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- é.tffi 19lé; LiÀ LÙMiÊRfe ÉLÉC^RIQUE 137
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- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- Formes d’ondes obtenues avec un alternateur fonctionnant ep court-circuit. — Clayton.
- Fonctionnement d’un alternateur
- EN COUnT-CIRCUIT.
- Quand le courant de court-circuit a atteint sa valeur stable, l’action résultante du champ principal et de la force magnétomotrice de l’armature donqe naissance à un flux magnétique juste suffisant à la production de la force électromotrice qui maintient le courant de court-circuit dans l’enroulement. Cette force électromotrice sert à compenser la chute de voltage due à l’impédance de l’enroulement.
- Dans le cas hypothétique d’un enroulement d’induit complètement dépourvu d’impédance, la valeur du Courant de court-circuit devrait être telle que la force magnétomotrice de l’armature sbit exactement égale et opposée à celle due au champ principal. La présence de l’impédance tend à réduire la force magnétomotrice de l’armature et à rendre le courant réel de court-circuit inférieur à la valeur maxima précédente.
- D’une façon générale, le facteur qui détermine la grandeur réelle du courant de court-circuit en régime stable à excitation normale est le rapport de la force magnétomotrice principale à la force magnétomotrice due à l’armature en pleine charge. D’un autre côté la valeur maxima du courant au moment d’un court-circuit instantané dépend surtout de l’impédance de l’enroulement induit et est très peu affectée par la valeur du rapport des forces magnétomotrices normales. Ce dernier rapport a cependant une influence directe sur le temps mis par le courant pour acquérir sa valeur finale stable. .
- Rapport des forces magnétomotrices. — Jusqu’à ces dernière! années les rapports des forces magnétomotrices normales pour la plupart des machines oscillait entre 2,5 et 3,5. Pour obtenir Une valeur déterminée de ce rapport il suffit de donner à l’entrefer une valeur convenable. Actuellement les rapports compris entre 2 et 2,5
- sont adoptés pour les petites machines, à faible vitesse.
- Avec le développement des turbo-alternateurs, il n’a plus été possible, à cause de réchauffement du rotor, de conserver des valeurs aussi élevées. Les valeurs adoptées descendent jusqu’à i,5 et même au-dessous de l’unité pour les machines à très grand débit. De telles machines peuvent demeurer en çourt-circuit indéfiniment sans échauffement dangereux.
- Au contraire, avec les alternateurs de haute fréquence et à faible débit utilisés en T. S. F. il est nécessaire, à cause du faible pas polaire, de fonctionner avec un très grand rapport des forces magnétomotrices, de 5 à 10, ou même davantage.
- Impédance de l'armature. — Sauf pour les très petites machines, la résistance de l’enroulement de l’armature peut être négligée en fonction de la réactance.
- La réactance est due en partie aux fuites des rainures et en partie à l’induction des bobines terminales. Exprimée en pourcentage de l’impédance à charge normale, la réactance duc aux rainures décroît lorsqu’on augmente le pas polaire, tandis que celle due aux bobines terminales augmente, toutes choses demeurant égales. De plus, le pourcentage de réactance dû aux rainures n’est pas affecté par la longueur du noyau, tandis que le flux principal ainsi que les fuites croissent proportionnellement à cette longueur. L’indiic-tance réelle des bobines terminales n’est pas affedtée parla longueur du noyau en sorte que le pourcentage de réactance dû aux bobines terminales augmente proportionnellement à la longueur du noyau. Par suite, avec les machines multipolaires à faible pas polaire et à noyau relativement long, les fuites des rainures seront de beaucoup les plus importantes, tandis qu’avec les machines bipolaires à pas polaire notable et à noyau relativement court l’action des bobines terminales peut prédominer.
- Le pourcentage de^ réactance, toutes choses demeurant égales, peut aussi dépendre des constantes magnétiques et électriques de la machine
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXIIÏ (2e Sérié) N6’iê.
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- en^charge; il varie proportionnellement à la force magnétomotrice par centimètre de la circonférence de l’armature et en raison inverse de la densité moyenne du flux dans l’entrefer.
- Pour les alternateurs à faible vitesse et à pas polaire réduit, la réactance peut atteindre une valeur de i5 à 20 %, mais dans beaucoup de turbo-alternateurs primitifs sa valeur ne dépasse pas 5 %, Pour assurer la sécurité du fonctionnement de ces machines dans le cas d’un court-circuit subit, la tendance moderne est d’accroître la réactance en employant des rainures profondes et étroites ; de plus, les valeurs actuellement utilisées pour la force magnétomotrice de l’armature par centimètre dé longueur de la circonférence sont bien supérieures aux valeurs irtitiale-ment adoptées. La réactance des grandes machines atteint une valeur voisine de 10 % .
- L’effet de la réactance de l’armature sur la valeur finale stable du courant de court-circuit est généralement assez faible. Get effet, cependant, ne dépend pas seulement du pourcentage de réactance mais est notablement influencé par le rapport des forces magnéto motrice s normales.
- Pour les machines de faible réactance et dans lesquelles le quotient des forces magnétomotrices est faible, le courant de court-circuit èst un peu inférieur à la valeur hypothétique maxima. Mais pour les machines à grande réactance et dans lesquelles le quotient des forces magnétomotrices a une valeur notable, la réactance devient prépondérante pour la détermination de la grandeur du courant de court-circuit. En fait, pour de petits alternateurs à haute fréquence, la réactance peut être le facteur déterminant et la -différence entre le courant instantané de court-circuit et sa valeur finale stable n’est pas très marquée.
- Formes d’ondes obtenues avec les alternateurs. — Pour la considération des diverses formes d’ondes, il est évident que la plus grande importance doit être attribuée à la répartition de la force magnétomotrice résultante dans l’intervalle polaire, puisque ç’est à cette force magnétomotrice résultante que sont dus le flux, les forces électromotrices et les courants établis en court-circuit.
- Cette force magnétomotrice peut être représentée par une onde sensiblement invariable
- comme dans certains alternateurs polyphasés ou peut être soumise à des variations périodiques cônsidèt’ableS éomme dans certaines machines monophasées.
- En outre la forme de l’onde dépend de la dis-tribution de l’enroulement excitateur principal et est influencée par le type de construction du champ, cylindrique ou à électros saillants.
- I. — Alternateur polyphasé idéal.
- Avec des alternateurs polyphasés l’effet combiné des courants dans les diverses phases de l'enroulement dè l’armature èst de produire Une forée magnétomotrice constante en grandeur et tournant synchroniquement avec les pôles principaux. Si l’on néglige l’effet de la résistance dè l'enroulement, la force magnétomotrice résultante de l’armàture est de sens opposé à la force magnétomotrice principale.
- Pour des enroulements triphasés la courbe de distribution des forces magnétomotrices a une forme invariable, mais l’écart avec la courbe sinusoïdale moyenne n’est jamais prononcé.
- Avèc des enroulements diphasés lés écarts sont assez marqués.
- a) Machines a pôles saillants.
- Négligeant l’influence de la forme des pôles on se propose de considérer principalement le cas de machines ayant un entrefer constant sous le pôle. La discussion porte surtout sur l’étude du court-circuit normal avec le courant de pleine charge. Dans ces conditions les parties fer du circuit magnétique ne sont pas saturées et la courbe de répartition du flux dans l’entrefer est la reproduction exacte de la courbe de répartition des forces magnétomotrices. De plus, on peut obtenir la distribution du flux résultant par la somme des courbes de distribution obtenues par le circuit principal et le circuit de l’armature agissant séparément.
- Courbes de distribution du flux. — Dans les machines à pôles saillants la force magnétomotrice principale agissant entreüflè pôle et l’armature est constante. Dans les conditions supposées, la densité du flux sous les pôles est constante et la courbe de distribution du (lux, duc à la seule action de l’enroulement principal, sera une courbe périodique à onde rectangulaire
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- (fig. i a). Cette onde peut être représentée par la série
- x — — T cos (J sin 0 —L* — cos 3 [J sin 3 6 -{-TC L ' 3
- -|- - cos 5 [i sin 50 5
- ou p est l’artgle indiqué et X la valeur de la densité du flux sous le pôle.
- k--------Tr------
- Fig. i. — Distribution du flux résultant en court-circuit pour un alternateur polyphasé idéal.
- L’importance de l’étendue de la région interpolaire pour la détermination de l’intensité des divers harmoniques dans la courbe de distribution du Ùüx est ainsi évidente. Polir que le ne harmonique soit nul, il faut que côs n p soit nul. Par exemple, avec (3 — 3oé le 3e harmonique ést*nüi èt avec p = i8° lé 5e est absent.
- La distribution du flux dite à la forcé magnéto-motrice sihiisoïdale dè l’armatüte agissant seule sera représentée par l’onde de la figure i b dont l’équation ést
- y = — Y sin 0 -j- ,J! ^ |^P — ^ sin 2 p^ sin 1) -)--|- ^ sin 2 fi — | sin 4 p^ sin 3 9 — ... J (2)
- \la deuxième partie de la sétie est relative à la portion de la courbe sinusoïdale qui a été enlevée).
- La courbe donnant la distribution du flux résultant (fig. 1 c) est la résultante des précédentes; elle est représentée par la somme des deux séries (1) et (2).
- L’amplitude de l’harmonique fondamental est ainsi
- Z. = ^ cos p - Y [, -1 (p - sin 2 p)]. L’amplitude du 3e harmonique sera :
- Z:1 ±=
- 3X
- 3ic
- cos
- _ îY fi . 1 . \
- 3 p -*J— — I - sin 2 p---------sin 4 p ).
- TC \2 4 /
- Les intensités relatives des divers harmoniques dépendent grandement de la valeur de l’angle p ét par suite du rapport de l’arc polaire au pas polaire. De plus, les valeurs relatives de X et Y Ont line influencé très importante sur les valeurs des harmoniques.
- Le rapport de l’arc polaire au pas polaire reste généralement compris entre 0,6 et 0,7, avec une
- valeur moyenne égalé à P reste alors compris
- entre 36° et 27° avec une valeur moyenne de 3o°. 11 est facile de calculer ce que deviennent les diverses expressions pour cette valeur de p.
- Quant aux valeurs relatives de X et de Y elles sont entièrertieht déterminées par la réactance de l’enroulemérit et le rapport des forces magné-tomotrices normales, comme on l’a déjà signalé.
- Pour p = 3o° :
- i° Avec uh rapport des forces magnétomo-trices égal à 2,0 et une chute de èéactance de 10 % on a :
- Y = 0,975 X.
- 20 Avec un rapport des forces magnétomo-trices égala i,5 et une chute de réactance de 5 %,
- Y == 1,10. X.
- Les courbes de distribution en court-circuit correspondant à ces deux cas sont indiquées sur
- Fig. 2. — Courbes de distribution du flux pour y = 1,10 X et y = 0,97.5 X.
- la figure 2. Dans le dernier cas, le flux est inversé au centre du pôle.
- Fôrce électromotricè induite dans les conducteurs de l'armature. — Dans le cas où la force magnétomotrice principale et celle de l’armature sont constantes en grandeur et position
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- Uô LÀ LtîMlÈRÊ ELECTRIQUE T. ixxill (2' Série). — lî# i(L
- relative, les forces électrpmotrices induites dans les divers conducteurs de l’armature auront la même valeur et la même forme d’onde, mais ne seront pas en phase à moins que les conducteurs ne se trouvent dans la même rainure ou des rainures semblablement situées.
- La force électromotrice induite dans chaque conducteur de l’armature sera représentée par l’équation ; '
- — Y sin 0 ----sin a
- -f- sin ap — ~ sin 4 P ^ sin 3
- L’écart par rapport à une onde sinusoïdale est très notable, le 3e, le 5e et le 70 harmonique étant souvent très importants.
- e-=l.v. 10 •
- — ( cos P sin 0-j-r cos 3(3sin39-f-\ 3
- Fig. 3. — Influence du rapport — sur la valeur des harmo-
- niques dans la courbe de distribution du flux pour un alternateur polyphasé idéal en court-circuit ((3 = 3o°).
- Les, courbes de la figure 3 représentent les
- amplitudes des différents harmoniques pour
- . . Y
- P = 3o" et différentes valeurs de -. On peut
- remarquer que l’amplitude des harmoniques élevés s’accroît à mesure qu’augmente le rap-Y
- port -. Les conditions qui conduisent à une
- A
- valeur élevée de ^ sont un induit de faible réactance et des électros de faible intensité. D’où il s’ensuit que les harmoniques élevés seront de plus grande importance dans les machines à
- grande vitesse comprenant un petit nombre de pôles larges que dans lés alternateurs à faible vitesse comprenant un grand nombre de petits électros.
- Force électromotrice résultante par phase. — Pour un enroulement ondulé avec une rainure par pôle et par phase la force électromotrice résultante par phase sera représentée par une onde de même forme que celle induite dans chaque conducteur de l’armatui-e.
- Si, comme on le fait habituellement, on utilise deux ou plusieurs rainures parpôle etpar phase, le décalage entre les forces électromotrices induites dans les divers groupes de rainures modifiera l’onde de la force électromotrice résultante.
- Comme l’on sait, la force électromotrice résultante due à^un harmonique quelconque est moindre que la somme arithmétique des amplitudes pour les différents conducteurs. Pour tenir compte de cette réduction on peut utiliser un facteur de distribution, dont l’expression facile à établir est :
- *
- n désignant le numéro d’ordre de l’harmonique envisagé, s le nombre de rainures pafr pôle par phase, et Q le nombre total de rainures parpôle.
- En général d’ailleurs, les harmoniqués les plus élevés sont notablement réduits en comparaison de l’harmonique fondamental. Une exception doit être faite pour,l’harmonique d’ordre îQ± i; cette exception est de peu d’importance, ces harmoniques étant nécessairement, sauf de rares cas, d’un ordre très élevé.
- Le tableau I donne les amplitudes de différents harmoniques pour un enroulement disposé dans trois rainures décalé de ao° et pour Y
- — = i,o5., l’arc polaire étant les a/3 du pas
- A
- polaire,
- La figure 4 reproduit la méthode géométrique utilisée pour obtenir la force électromotrice résultante correspondant à ce cas. A remarquer que pour cet enroulement particulier (enroulement ondulé triphasé) les harmoniques plus
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- 6 Mai 1916. LA LUMIÈKË ÉLECTRIQUE
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- I
- élevés, et en particulier le troisième, sont d’importance considérable.
- Tableau I. — (|3 = 3o°; Y/X = i,o5).
- »? N P m 0* M S°S 0 ,|S . 55 fl' P a} S 6 S W P H H « O gag 3 1 FACTEUR DE DISTRIBUTION AMPLITUDE PAR CON réelle RÉSULTANTE DUCTEUR pour %
- I 100 0,960 96,° IOO
- 3 i35 0,667 90,0 93,5
- 5 — 68 0,217 —14,8 — i5,4
- 7 - 78 —0,177 ï3,8 *4,4
- 9 — 14 —0,333 4,6 4,8
- 11 38 —0,177 — 6,7 — 7,0
- En résumé, pour l’alternateur polyphasé idéal que l’on a considéré, l’onde de force électromotrice induite dans les conducteurs de l’armature en court-circuit contient des harmoniques élevés d’amplitude considérable; par l’étendue de l’enroulement ces harmoniques peuventj être d’importance réduite dans l’onde de force élec-
- Fig. 4- Force électromotrice résultante par phase pour un alternateur polyphasé idéal en court-circuit ayec 5 = 3, Q = 9.
- tromotrice résultante, mais, pour une étendue inférieure à un demi-pas polaire, la réduction n’est pas telle que le 3®, le 5® et le 7® harmonique soient négligeables.
- Courant d'induit. — En court-circuit, même pour l’harmonique fondamental, la réactance du circuit est notable comparée à la résistance. Il en résulte que pour les harmoniques plus
- élevés la résistance est tout à fait négligeable L’amplitude du n* harmonique a donc pour expression :
- V n mai nznfL
- Vn désignant l’amplitude du /t® harmonique de la force électromotrice. L’amplitude % des harmoniques élevés du courant est donc réduite proportionnellement à l’ordre de l’harmonique.
- En outre, la forme du courant peut être notablement différente de celle trouvée pour la force électromotrice. Ainsi, une force électromotrice de la forme :
- e=E,sin8-{-E3sin3(8-}-.j<3)-|-E5sin5(8-|-<}<ï)-f-... donne naissance à un courant de la forme :
- ‘=ïÿï.i E.™(«-|)+5E.sin[3(«++|,-ï]+... |
- c’est-à-dire :
- i = jjE, cos ® "f" j cos 3 (8 -j- ^3) -f- . . . J /désignant la fréquence principale.
- Fig. 5. — Courant correspondant à la figure 4.
- La figure 5 reproduit l’onde de courant correspondant à la force électromotrice représentée sur la figure /,, l’effet de la résistance étant négligeable.
- (A suivre.)
- A. B.
- (The Institution of Electrical Engineèrs.)
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2'Série). — N° 19:
- ÉCHOS DE LA GUERRE
- Science française et science américaine.
- Nos lecteurs ont appris avec une grande satisfaction que l’Académie des Sciences avait reconnu le grand mérite des travaux de M. Pupin, le savant professeur de Colombia Université, par l’attribution du prix Hébert. Le rapport de la Commission de l’Académie des Sciences a surtout insisté à ce sujet sur la révolution introduite dans la téléphonie à grande distance par la pupinisation, c’est-à-dire par l’addition de bobines de self-induction convenablement réparties le long des lignes.
- L’idée d’augmenter la self-induction avait déjà été exposée par notre compatriote Yaschy (que la science officielle française paraît avoir souvent oublié) ; le grand mérite de M. Pupin est d’avoir déterminé les conditions théoriques et pratiques suivant lesquelles on peut faire cette addition de self-induction et d’avoir réalisé ainsi le système de Vaschy, qui en avait indiqué la possibilité.
- M. Pupin, qui joint au mérite scientifique de hautes qualités morales, vient de faire preuve de ces dernières, d’une part, en faisant don à l’Académie des Sciences du montant de son prix pour qu’il soit attribué aux veuves et aux orphelins de savants français tombés pendant la guerre et, d’autre part, en rappelant spontanément dans une lettre écrite à l’un des membres de l’Académie des Sciences ce que ses travaux doivent aux savants français :
- « Je suis particulièrement heureux, dit-il, que l’Académie des Sciences de France ait trouvé mes travaux dignes d’une récompense spéciale. Mes travaux ont été inspirés par la science française et particulièrement par les écrits classiques de Lagrange, Fourrier et Vaschy et il nous est que plus agréable de penser qu’un Serbe, inspiré par la France, a été récompensé en France. J’ai toujours admiré la France, le loyalisme et la générosité dont la France a fait preuve actuellement envers la pauvre Serbie a transformé mon admiration en une véritable dévotion. J’espère et je prie pour que la France puisse obtenir la victoire et je me sens déjà heureux comme le reste du
- monde de voir que la gloire de la France est. aujourd’hui aussi haute qu’a jamais été la gloire de cette nation. Aucune victoire, quelque grande qu’elle puisse être, ne pourra ajouter plus de lustre à l’étincelante réputation de la France actuelle. Si je n’étais pas de naissance Serbe convaincu, j’aimerais à être né Français. »
- Ces sentiments honorent à la fois notre pays et celui qui les a écrits et contribueront à rendre . encore plus sympathique en France le nom du. docteur Pupin.
- Il nous plaît d’autant plus de signaler les sentiments francophiles de M. Pupin et aussi de la plupart des grands électriciens américains que nous avons eu le regret d’apprendre que d’autres électriciens, naturalisés américains, après avoir quitté autrefois l’Allemagne par protestation socialiste de son impérialisme destructeur de toute liberté, se sont montrés d’ardents germanophiles dès la déclaration de guerre. Parmi eux, le plus ardent a éfé M. Steinmetz, et ceux qui savent quel soin il a pris au cours de sa carrière de ne jamais citer un seul nom français, ni un seul travail français dans ses ouvrages, n’en ont pas été surpris.
- La guerre actuelle aura été la pierre de touche pour éprouver les sympathies et les antipathies de beaucoup de neutres et il est à souhaiter que, dans la suite, les électriciens français n’aient pas une admiration aussi béate envers ceux qui rendent justice à la France et à la science française. Bien des écrivains français, qui se sont plu à attribuer à des auteurs étrangers la paternité des travaux originairement faits en France et habilement démarqués ailleurs, feront bien d’être réservés dans leurs citations et de ne pas croire que tout ce qui est écrit par un Allemand sort de son propre cru.
- La guerre nous a appris que même dans le domaine scientifique nos voisins de l’Est ont depuis longtemps l’instinct et du pillage et de l’annexion; c’est à nous de ne plus les y encourager en citant constamment les auteurs qui, par une méthode dont nous voyons maintenant toute l’astuce, ne citent jamais aucun de leurs confrères.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- NÉCROLOGIE
- M. Seligmann-Lui.
- Lourdement éprouvé depuis quelques mois par la disparition inattendue d’hommes comptant pour lui parmi les ouvriers de la première heure, le monde des Electriciens a récemment appris avec peine la mort subite de M. l’Inspecteur général des Postes et Télégraphes Selig-mann-Lui.
- Nédansles Vosges, àEpinal, en i855, M. Selig-mann-Lui, à sa sortie de l’Ecole Polytechnique en 1877, entra dans l’Administration des Télégraphes. Presque immédiatement l’Exposition d’Electricité de 1881 au Palais de l’Industrie et le Congrès dont les électriciens n’en peuvent séparer le souvenir le jetaient dans le milieu où devaient se développer ses rares facultés d’assimilation et de travail. Le moment était particulièrement favorable pour les esprits joignant au goût des sciences l’instinct des applications : tous ceux qui furent les témoins de l’Exposition et du Congrès se rappellent l’impression de surprise admirative avec lequel des hommes considérés comme les maîtres du savoir constatèrent la somme de résultats déjà acquis par le travail épars des chercheurs de tous pays. On a souvent rappelé que là prit conscience d’elle-même l’Industrie électrique et que là elle reçut l’impulsion qui devait en peu d’années la porter aux extrémités du monde. Transport de force, éclàirage, télégraphie, électrométallurgie, etc. ; tout à peu près s’y rencontrait, soit dans un état déjà voisin de la perfection, soit à l’état d’ébauches pleines de promesses. ; .
- Avec sa passion de connaître, M. Seligmann- • LuLs’mtéressait forcément à ces manifestations diverses d’une puissance encore peu connue. Membre du Secrétariat du Congrès et attaché au , Jury, le jeune ingénieur des Télégraphes était en outre par là même appelé à donner son concours aux industriels éminents et aux savants illustres qui se trouvaient réunis, Sir William Thomson, plus tard Lord Kelvin, Clausius, et combien d’autres : de ces hommes M. Seligmann-Lui sut en quelques semaines faire estimer tout à la fois.saryaleur pÇsa,conscience.
- Dans les réunions de ces techniciens, des préoccupatiorfs s’étaient fait jour au sujet de la raréfaction menaçante de la gutta-percha, seule matière pratiquement utilisable pour l’isolement des grands conducteurs sous-marins; M. Adolphe Cochery, ministre des Poâtes et Télégraphes, qui avait fait aboutir le projet d’Exposition et de Congrès, résolut d’envoyer en Extrême-Orient un fonctionnaire de son administration, laquelle était directement intéressée dans la question, à l’effet d’y étudier la production de la gutta-percha ainsi que la culture et l’exploitation de l’arbre qui la produit. M. le ministre Cochery porta son choix sur M. Seligmann-Lui qui, au lendemain de l’Exposition de 1881, se trouva ainsi lancé dans une exploration à Sumatra, au Cambodge et au Siam, exploration dont il sortit à son honneur malgré la pauvreté des moyens dont il disposait. Un savant connu, le Hollandais Dr Burke, accoutumé à ces pays et qui, peu après M. Seligmann-Lui, se livra aux mêmes recherches, mais avec de bien autres ressources, ne pouvait s’empêcher quelques années plus tard de complimenter l’ingénieur Français d’avoir pareillement réussi dans sa mission.
- De celle-ci M. Seligmann-Lui revint avec cette conclusion qu’il était très probablement possible de créer en Cochinchine des plantations de guttiers ; que, si l’entreprise représentait des difficultés certaines, celles-ci n’apparaissaient point insurmontables et qu’pn devait s’employer à les vaincre. L’essai qu’il conseillait et dont il avait fourni les premiers éléments ne fut pas suivi comme il aurait dû l’être ; on ne peut que le regretter
- Dès le temps de son voyage en Extrême-Orient, M. Seligmann-Lui avait entrepris de donner au public français une traduction du magistral ouvrage de M. Clerk Maxwell sur L'Electricité et le Magnétisme, alors peu connu en France. M. Seligmann-Lui fit paraître, chezM. Gauthier-Villars, de i885 à 1889, une traduction en deux volumes qu’avaient voulu enrichir de leurs notes et de leurs éclaircissements MM. Cornu, Potier et Sarrau, tous trois disparus, hélas ! et dont la mémoire est restée chère px électriciens de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N° 49.
- notre pays. Récemment, en 1909-1910, il dotait notre littérature scientifique d’une traduction de la théorie des courants alternatifs d’Alexandre Russell. t>
- Membre dès l’origine de la Société internationale des Électriciens, M. Seligmann-Lui en avait sur ces entrefaites, et commè conséquence naturelle de sa notoriété rapidement acquise, été élu secrétaire général. La « Society of Telegraph Engineers » de Londres, devenue aujourd’hui 1’ « Institution of Electrical Engineers » s’était fait de son côté un plaisir de l’accueillir parmi ses membres étrangers.
- A la fin de ^889 une nouvelle mission devait l’entraîner non plus en Extrême-Orient, mais aux Etats-Unis. Le directeur général des postes et télégraphes l’avait en effet chargé, avec un autre de ses collègues, d’y aller étudier le matériel et les procédés de l’industrie téléphonique; l’État français venait de reprendre, au mois de septembre de cette année 1889, l’exploitation du nouveau procédé de communication qu’il avait temporairement concédée en diverses villes, Paris notamment, à l’initiative privée : on se rendait compte que le nombre des abonnés était appelé à croître dans d’énormes proportions et que les façons de faire antérieures devaient être modifiées. i
- La mission des deux ingénieurs conclut à l’adoption des systèmes qui faisaient leurs preuves dans le pays où la téléphonie était née et grandissait déjà avec une rapidité tant soit peu inquiétante : c’était, à ne parler que des questions générales, l’adoption indiquée, pour ! les lignes souterraines des grandes villes, des gros câbles sous coton qui devaient rapidement faire place aux câbles sous papier, c’était également celles des commutateurs multiples pour les bureaux centraux.
- M. Seligmann-Lui quelques années après, en 1894, était du reste chargé des fonctions de Directeur-Ingénieur du Service téléphonique de Paris et continuait à ce titre la transformation précédemment préconisée.
- Membre du Comité d’Exploitation technique des chemins de fer, rapporteur de la Section d’Électricité à l’Exposition de 1900, inspecteur général des postes et des télégraphes en 1901, il apportait dans les commissions diverses dont il était membre ou qu’il présidait.une clarté de vue précieuse.
- Nommé chevalier de la Légion d’honneur en 1887, il avait été promu officier en 1906 sur la proposition dp ministère de la Guerre : son rôle dans l’organisation de la télégraphie et de la téléphonie militaire ne pouvait, avant 1914, que rester assez caché; en fait, la part qu’il prit depuis de nombreuses années à l’établissement du réseau destiné aux communications de guerre fut considérable. Aussi l’audacieuse agression de l’ennemi ne le prit-elle pas au dépourvu et la Croix de Commandeur de la Légion d’honneur, à lui accordée comme directeur du service de la télégraphie de deuxième ligne sur la proposition du général en 'chef, au lendemain de la bataillé de la Marne, vient témoigner de .la valeur des services qu’il avait rendus à un moment particulièrement critique.
- Y faisant allusion dans un discours ému où toute précision naturellement devait être évitée, le général, délégué à ses : obsèques par le général Joffre, se 'faisait un devoir de proclamer la satisfaction procurée au Commandement par les résultats qu’il avait obtenus « presque dans les circonstances les plus difficiles » età rappelèr la belle citation dont il avàit^été l’objet en novembre 1914 : « Fonctionnaire de la plus haute valeur, dont la compétence incontestable n’a d’égale que son extrême dévouement. A rendu des services inappréciables depuis le début de-la campagne dans une tâche que les événements ont rendue souvent très ardue. »
- C’est en accomplissant sa tâche avec le sentiment du devoir qu’il portait dans tous sés actes et qui perçait dans toutes ses paroles, qu’il devait trouver sur le terrain, au bruit du canon proche, une mort imprévue.
- G. T.
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- PàMS. — IMPRIMEUR I.ETÉ, 17, RU* CASSETTE.
- Le Gérant: J.-B. Noobt.
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- TnatoMuritltae année ' SAMEDI 13 MAI 1916. Tome XXXIII (2* série). N» 20
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- H. HUBERT. — Éric Gérard....... ........
- J. CARLIER. — La mesure de l'accélération du mouvement horizontal et ses déductions.
- Publications techniques
- Électrotechnique générale
- Harmoniques élevés dans les moteurs à induction produits par la distribution de l’enroulement. — A.-H. Mittag..................
- Formes d’ondes obtenues ayec un alterna-
- it 5 i49
- i58
- teur fonctionnant en court-circuit (fin). — Clayton............................... i5g
- Radiotélégraphie et radiotéléphonie
- Méthodes, employées pour la transmission de la parole par téléphonie sans fil. — Ph.-R. Coursey.................................... i63
- Transmission radiotélégraphique à longue distance.— Louis Cohen..................... .. 166
- Brevets d’invention (liste)................ 167
- Renseignements Commerciaux................ 168
- ÉRIC GÉRARD
- La science et la technique électrique ont fait récemment une perte qui sera douloureusement ressentie dans tous les pays alliés et neutres, mais qui est particulièrement sensible pour la Belgique et son haut enseignement, et tout spécialement aussi pour notre revue.
- M. Eric Gérard, Inspecteur général honoraire des Télégraphes de Belgique, professeur ordinaire à l’Université de Liège et directeur de l’Institut Electrotechnique Mon-tefiore, membre de notre Comité de direction scientifique, est mort le 28 mars dernier à Paris, où, après avoir séjourné quelque temps en Hollande, il était venu chercher avec sa famille un climat plus favorable à sa santé ébranlée par les chagrins de la guerre, et le réconfort des nombreuses amitiés qu’il s’était créées en France.
- M. Éric Gérard était né à Liège en 1857.
- Il appartenait donc à cette vaillante race wallonne qui a tant d’affinités avec le peuple français et qui constitue comme un boulevard avancé de la langue, de la pensée et de la civilisation gallo-romaines au voisinage immédiat de la Germanie, dont l’influence n’a jamais pu étouffer les profondes sympathies des Liégeois pour la France-
- M. É. Gérard fit de brillantes études à l’Université de Liège d’où il sortit en 1879 avec le grade d’ingénieur honoraire des Mines. Il fut immédiatement admis comme ingénieur dans l’administration des Télégraphes de l’État belge et s’y fit remarquer au point qu’il fut délégué à l’Exposition d’électricité de Paris, en 1881, en qualité de secrétaire de la Compagnie belge. Cette circonstance allait décider de toute sa vie. Ce fut, en effet, dans les séances- de cette com-‘
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Séria). — K* 20.
- mission qu’il rencontra l’éminent ingénieur et philanthrope belge *M. Georges Monte-flore Levi, sorti également de l’Ecole des Mines de Liège.
- M. Montefiore qui, en sa qualité d’industriel et de membre du Sénat, jouissait d’une haute autorité auprès du gouvernement belge, et qui avait prévu l’immense essor qu’allait prendre l’électricité décida celui-ci à instituer à l’École des Mines de Liège un cours d’électrotechnique et à le confier à M. É. Gérard, qui s’était rapide-mentassimilé à Paris les connaissances enseignées par les maîtres éminents de l’Ecole Supérieure des Postes et Télégraphes.
- Dès i88a,
- M. É. Gérard inau gurai t son enseignement. Ses leçons eurent un grand succès et furent suivies même par des ingénieurs sortis de l’École et occupant des situations dans l’industrie. Mais la place faisait défaut et l’enseignement pratique était naturellement, dans ces conditions, maintenu dans v des limites très étroites qu’il eût été bien difficile de franchir, si une circonstance favorable n’était pas venue per-
- liRIC GURAUD
- mettre à M; Montefiore et à son collaborateur de donner a leur œuvre le développement qu’ils rêvaient et qu’elle méritait.
- En 1886, la suppression de l’École Normale des Humanités de Liège rendit disponible le superbe bâtiment que l’État avait fait construire pour cette école, et qui contenait, outre un internat, de nombreuses salles de cours et d’études . M. Mo ntefioré obtint que ces locaux fussent mis à la disposition du cours d’Ë-lectricité. Il mettait, du reste, lui-même au service de celui-ci des fonds qui devaient permettre de compléter les collections d’appareils et aider à consr truire les annexes nécessaires, notamment une salle de chaudières et de machines.
- C’est ainsi
- que fut définitivement fondé, eni8gi, le célèbre Institut électrotechnique auquel on donna le nom de M. Montefiore. Soutenu par celui-ci qui né ménagea ni ses peines ni ses subsides pour développer son œuvre, M. É. Gérard put organiser un enseignement complet 'qui devait servir de modèle à bien d’autres écoles. Il pensait que l’ingénieur moderne doit être à la fois un savant et un
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- 13 Mai 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- praticien et être capable d’exécuter lui-' même ses appareils, afin de pouvoir critiquer et guider ses ouvriers. Il établit donc dans • soti institut un’vaste atelier, richement doté de machines-outils, où les élèves devaient s’initier aü travail du bois, du fer et du cuivre, au montage et au réglage des appareils de production, de transport et de distribution de l’électricité, et devaient fabriquer les appareils de mesure qu’ils avaient à utiliser ensuite dans leurs essais du laboratoire.
- La générositéde M. Montefiore neseborna N pas aux installations de l’Institut. Il appointa un certain nombre d’assistants. M. Gérard ' put ainsi disposer d’un personnel beaucoup pliis important que celui de ses collègues et équiper des salles d’essai en nombre suffisant pour que chacune pût recevoir un groupe très limité d’élèves travaillant sous la direction d’un assistant.
- Aussi la réputation dé l’Institut Montefiore ne tarda-t-elle pas à franchir les limites du petit pays qui l’avait créé. De toutes les par-ties du monde, des ingénieurs, des officiers d’artillerie, du génie et de la marine vinrent s’asseoir sur les bancs de son vaste amphithéâtre si admirablement outillé, et travailler dans ses laboratoires. Un grand nombre d’entre eux occupent aujourd'hui les. plus . hautes situations dans les industries ressortissant à l’électricité, aussi bien en Amérique qu’en Europe.
- Mais M. Gérard ne devait pas se borner à faire ses cours et à diriger les travaux de ses élèves.’ Il voulut leur rendre un service signalé en mettant à leur disposition un guide sûr auquel ils pussent se référer pendant leurs études et dans leur carrière d’iri-génieurs. Lorsqu’il fut chargé de l’enseignement qu’il devait illustrer, la littérature électrotechnique était relativement pauvre en ouvrages d’ensemble. Les théories et les découvertes se suivaient avec une rapidité qui ne permettait guère aux électriciens que de publier des articles de revue sur des questions spéciales. M. Gérard résolut de mettre en ordre pour ses élèves toutes ses données et publia, en 1890,' ses Leçons sur
- l'Electricité,'bientôt, suivies par un important ouvrage sur les Mesures électriques. Ecrits dans un style simple et lumineux, ces deux traités, que M. Eric Gérard remania à plusieurs reprises pour les tenir au courant des progrès de la technique et de l’industrie, constituent un véritable traité très méthodique où viennent se coordonner et se fondre les théories modernes et leurs nombreuses applications.
- Comme complément de cette œuvre capitale, M. É. Gérard avait commencé, en collaboration avec le dévoué et savant sous-directeur de l’Institut Montéfibre, M. O. de Bast la publication desexercices et projets qu’il donnait comme thème aux élèves de l’Institut. Le premier volume, Application de la théorie dé l'électricité et du magnétisme, a paru chez Gauthier-Villàrs en 1907. Le second, Machines et installations électriques, est sous presse. Conçus dans un esprit éminemment pratique, ces exercices et projets permettent aux élèves de se familiariser avec les problèmes qu’ils auront à résoudre dans l’industrie.
- M. E. Gérard ne s’est pas limité au travail si considérable que réclamaient ses cours, et la publication de ses ouvrages. Il a, en outre, mené à bien d’importantes missions et publié de nombreux articles de revues. Il faisait partie de la Commission internationale des unités, du Comité de direction scientifique de la Lumière Électrique, du Conseil de la Société Française de Physique. L’Institution of Electrical Engineers de Londres l’avait élu membre d’honneur.
- De nombreuses distinctions vinrent en outre récompenser ses travaux et attester l’estime qui s’attachait partout à son nom. Le gouvernement belge lui avait conféré la croix d’officier de l’ordre de Léopold et celle de commandeur de l’ordre de la Couronne. La France l’avait élevé au rang d’officier de la Légion d’honneur, l’Italie lui avait décerné la croix d’officier de la Couronne, et la Russie celle de commandeur de l’ordre de Saint-Stanislas. _
- Parmi bien d’autres objets auxquels s’est
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- appliquée l’activité de M. É. Gérard, nous nous bornerons à en citer encore un tout spécialément, afin de montrer l’intérêt qu’il prenait à toutes les questions qui concernaient la grandeur de son pays.
- On sait que le Katanga, qui fait partie de la vaste colonie du Congo, légué à la Belgique par le roi Léopold II, est extrêmement riche en minerais, surtout en minerais de cuivre. Le roi avait chargé M. Gérard, pour qui il avait une sérieuse estime, d’étudier avec un éminent électrométallurgiste français, M. Girod, le traitement électrique de ces minerais. Ces recherches conduisirent M. Gérard à s’occuper de la prospection du Katanga. Il prit une part active dans la création d’une société formée de savants et d’industriels belges, la Géomine, qui s’est donné pour objet l’étude des gisements minéraux de cette région.
- M. Gérard fut surpris au milieu de tous ces travaux par la brusque et injuste déclaration de guerre de l’Allemagne et l’invasion brutale de son pays qui, fidèle à son devoir international et à ses traditions d’indépendance, rie se laissa ni effrayer par les menaces ni séduire par les promesses de son redoutable voisin.
- M. Gérard se trouvait alors près de la frontière, à Spa. Il s’y reposait, dans la jolie villa qu’il y avait fait construire et à laquelle il avait donné le nom de villa Ampère, des fatigues d’examens universitaires très absorbants qui n’étaient pas même terminés.
- Heureusement, Spa échappa aux atrocités que les soldats, allejnands commirent dans les environs. Néanmoins M: Gçrard ne put supporter longtemps la tyrannie de l’occupation allemande ; il parvint, en novembre 1914, à quitter la Belgique et à se réfugier en Hollande avec sa famille.il se fixa d’abord aux environs de la frontière, puis, quarid il vit que la délivrance de son pays apparaissait encore lointaine, il se décida à venir bhercher du réconfort à Paris, où il avait tant d’amis ; mais le coup était porté : M. Gérard s’éteignit doucement, sans perdre un instant la pleine possession de sa pensée.
- Toujours dévoué à sçs chers étudiants, l’un de ses derniers actes fut, alors qu’il était déjà alité, de terminer, avec celui qui écrit ces lignes, l’examen des travaux des élèves de l’Institut qui s’étaient présentés à la dernière épreuve, et la confection des diplômes à soumettre à la signature du ministre, au Havre.
- Il eut la consolation, refusée à tant d’autres, d’être entouré jusqu’au bout de l’affection de sa femme et de ses enfants, et s’il eut l’amer regret de n’avoir pu assister au rétablissement de l’indépendance de sa chère* patrie, il put au moins apercevoir l’aurore de la victoire finale du Droit et de la Justice.
- H. Hubert,
- Inspecteur général des Mines, Professeur à l’Université de Liège A. I. Lg_
- Nous avons reçu de la Société Impériale Technique Russe le télégramme suivant par lequel s’affirment une fois de plus les liens de sympathie qui unissent les savants russes à leurs collègues de Belgique et de France : '
- Lumière Electrique. — Pétrograd, le 8 mai 1916.
- Section Electrotechnique Société impériale technique russe, profondément chagrinée perte éminent Professeur Eric Gérard, très estimé parmi électriciens russes, vous prie transmettre confrères sa vive sympathie, et exprime espoir prochaine résurrection Institut tylontefiore, œuvre règretté Maître.
- Président Professeur Ossandtcüy.
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- ,1$ Mai 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- LA MESURE DE L’ACCÉLÉRATION DU MOUVEMENT HORIZONTAL
- ET SES DÉDUCTIONS
- Les mesures de l’accélération de vitesse ont beaucoup préoccupé les ingénieurs de chemin de fer depuis quelque vingt ans à commencer par feu M. Desdouits, Ingénieur en chef du matériel de l'Etat Français : parce que, pour l’étude des phénomènes de la traction, elles sont indispensables comme il est démontré dans cet article.
- „ Il est un point sur lequel l’auteur insiste particulièrement et qu’il est important de noter, c’est celui qui concerne la séparation des valeurs de l'accélération de vitesse dues uniquement aux moteurs du véhicule, abstraction faite de la gravité, de celles dues à toutes les forces agissantes, tant celles résultant de l’action des moteurs du véhicule, que de la gravité.
- Par ces premières valeurs on peut en arriver à connaître la puissance effective livrée au véhicule, uniquement par les moteurs de traction.
- Par les secondes mesures, on arrive à connaître exactement l’accélération de vitesse, prise dans le sens algébrique du mot, due à l’action de toutes les forces, quelles qu’elles soient, sur le véhicule. On peut aussi en arriver à connaître, grâce à ces valeurs-ci, la puissance totale dépensée pour la propulsion élu véhicule.
- La distinction entre ces deux séries de valeurs algébriques n’était pas aisée à établir jusqu'à présent, au moyen des méthodes ordinaires ; et, il appartient à l’auteur, d'avoir pu, après de longues études et de nombreuses expériences sur la traction des véhicules de chemin de fer, indiquer des méthodes et combiner des appareils capables d’énoncer la distinction.
- Il fallait, pour cela, connaître la position de la verticale dans V espace, à, tout instant, ou bien mesurer Vaccélération de vitesse due aux actions combinées de toutes les forces quelconques agissantes. C’est ce qui est réalisé, soit grâce à l’intervention des hycroscopes, ou au moyen du pendule astatique de l’auteur.
- moindre, mais il est moins pratique, pour ce qui concerne l’enregistrement et la trace des mesures effectuées.
- En navigation, le puissance-mètre mécanique constitue vraiment le Journal technique de bord, enregistrant scrupuleusement, à tous les instants du jour comme de la nuit, les moindres incidents de la traversée et laissant la trace sincère de tous les événements de vitesse, de direction, de mouvements du bateau, etc., même les plus imperceptibles qui échappent à l’attention la plus fixée du passager.
- L’appareil aussi bien mécanique qu’électrique est complètement indépendant de la trajectoire suivie par le corps auquel il est lié, soit par le pointde suspension d’unpenduled’inertie solide, soit par le réservoir qui contient le liquide pendulaire.
- Les appareils qui mesurent Taccélératiort horizontale de vitesse d’un véhicule en mouvement, se ramènent tous à une forme ou une
- Avant-propos.
- Le Génie Civil a publié dans son numéro du iz juin igi5 notre conférence sur la résolution de l'équation de traction d'un véhicule en mouvement par le puissance-mètre, faite le 4 février 1915 aux Ingénieurs belges réunis à l’Institut des Ingénieurs civils de Londres.
- L’appareil qui a été décrit et que nousrappelons brièvement ci-après est basé sur la mesure de l’accélération horizontale de la vitesse. Il donne une solution au problème important qui consiste à connaître les différents facteurs de l’équation de traction d’un véhicule quelconque, dont le mouvement a lieu suivant une trajectoire définie ou non dans l’espace.
- Nous nous proposons de donner aussi la description d’un appareil semblable, mais entièrement électrique. Il n’implique pas le rejet de l’autre, parce qu’il présente des avantages de simplicité, de légèreté, et d’un encombrement
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — 11*20.
- autre de pendule, dont la propriété de l’inertie est ainsi mise en application. Or, attendu que la définition de l’inertie est l’érection en loi de ce fait qu'un corps ne peut changer son état de repos ou de mouvement sans l’intervention d'une force, il résulte que toute action d’une force sur un corps convenablement suspendu se manifestera par un déplacement de celui-ci.
- Ce principe est absolument rigoureux, et, les appareils qui l’ont pour base donnent des résultats incontestablement exacts, à condition de comporter des dispositifs pendulaires pratiquement sans frottements et dont l’ordre de sensibilité dépasse l’ordre des erreurs possibles.
- Nous nous proposons, également, de passer en revue quelques dispositifs pendulaires, pouvant donner, grâce à l’adjonction d’intégrateurs, des résultats de déduction de la mesure de l’accélé-lération horizontale suffisamment précis pour être employés à bord d’aéronefs, d’avions, ou de bateaux et de véhicules de chemin de fer; et nous rencontrerons, notamment, dans céttenote les sujets suivants :
- I. L’ergomètre de Joseph Doyen. Le pendule de Desdouits.
- IL Rôle des wagons-dynamomètres. Le wagon-dynamomètre du « Lançashire and Yorkshire Ry ». Le puissance-mètre. Utilité de l’ergomètre.
- III. Le puissance-mètre mécanique. Mesure de l’accélération horizontale. Mesure du temps. Mesure des Vitesses. Mesure de la puissance effective fournie au train par les moteurs de traction. Mesure de la distance horizontale. Description du puissance-mètre mécanique.
- IV. Le.puissance-mètre électrique. Mesure de l’accélération horizontale. Pendule astatique.
- V. Recherches expérimentales. Résistance du train remorqué. Effort total exercé parla vapeur. Travail total de la vapeur ou de l’énergie électrique. Interprétation d’un diagramme. Points faibles de la méthode belge. Conclusions.
- Se basant sur les principes fondamentaux de la mécanique rationnelle, d’après lesquels l’ensemble des forces appliquées à un système en mouvement peut se ramener à une force unique, la force d’inertie, laquelle est fonction de l’accélération, M. Desdouits s’était proposé de construire un appareil permettant de mesurer à tout instant cette accélération.
- L’appareil, conçu par Desdouits, se ramenait, dans sa forme élémentaire, à un pendule de masse m, oscillant dans un plan parallèle à la marche, et prenant constamment une position angulaire correspondant à la valeur de l’aooélération positive ou négative W, de sorte que pour * un angle déterminé a du pen-W
- dule on ait : tga. ;= —.
- Le pendule prolongé porte un crayon, venant au contact de la génératrice supérieure d’un cylindre horizontal, animé d’un mouvement de rotation continu, qui trace un diagramme, dont les ordonnées mesurent, proportionnellement,
- Fig, i. — Pendule de Desdouits.'
- l’accélération positive ou négative du train à tous les moments de sa marche (fig. i ).
- On trouve, en effet :
- BB' = ÿ = OB tg a = O B — :
- g
- I. L’Brgomètre de Joseph Doyen.
- Pendule de Desdouits. —. Feu Desdouits, Ingénieur en chef du matériel et de la traction des chemins de fer de l’État français, s’est le premier servi de la propriété du pendule d’inertie pour la mesure des foroes d’acoélération appliquées aux véhicules de chemin de fer.
- d’où, l’accélération
- : W =
- JL
- OB
- y ; et, si M ex-
- prime la masse totale du train, animé de l’accélération W, l’effort total qui lui est appliqué a pour valeur :
- F = MW =
- Mg
- OA
- y•
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- *3 Mai 19ié. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Si les abscisses du diagramme sont proportionnelles aux temps, lé diagramme représente la loi des accélérations en fonction du temps :
- £ = w
- dt
- m,
- et la loi des vitesses peut se déduire entre des ordonnées successives :
- De cette relation, traduite par le tracé d’une eoürbe, on peut tirer la loi des espaces :
- On voit dope, par ces équations, que l’appareil peut fonctionner comme dynamomètre, comme tâchymètre ou comme stadiomètre.
- Disons tout de suite que ces relations ne sont exactes qu’à la condition que ta ligne des zéros soit bien déterminée, comme c’est le cas, par exemple, lorsque la voie ferrée est strictement de niveau.
- Le mouvement du cylindre sur lequel sont tracées les ordonnées du pendule, peut aussi être provoqué par un essieu du véhicule qui le porte; et, dans ce cas, la surface définie par le tracé du diagramme exprime le travail des forces accélératrices positives ou négatives agissantes sur le train.
- M. Desdouits a donné à son pendule des formes pratiques, permettantrinscription des ordonnées avec une assez grande amplitude (*).
- Malgré la rigoureuse exactitude des principes appliqués, les ingénieurs de chemins de fer se sont heurtés pendant longtemps à un écueil à peu près insurmontable, consistant dans la très grande difficulté de déterminer exactement la ligne des zéros. Cela ne doit pas surprendre si l’on songe que tout pendule, dont le point d’application est lié d’une manière rigide à un véhicule de chemin de fer, est soumis dans sa marche à une foule de mouvements et de réactions parasitaires, et doit nécessairement osciller
- (1) La Technique moderne, du i81' mai 1913, donne à la page 348 quelques indications sur les dispositifs employés par DeScfouîts pour augmenter le champ de sensibilité du pendule.
- de part et d’autre d’üiie position moyenne, qui estsa position mathématique, mais qui n’est pour ainsi dire jamais occupée.
- Le diagramme du cylindre enregistreur reproduisait toutes Ces oscillations, que l’ingénieur devait ensuite écarter pour tirer les conclusions nécessaires, et rendait ainsi la tâche de ce dernier particulièrement pénible, surtout lorsque les expériences avaient été faites sur une voie ferrée, en mauvais état d’entretien.
- Desdouits possédait d’ailleurs un art spécial pour la dépouille des diagrammes que d’autres n’ont pu acquérir. Ses travaux ont néanmoins été considérés comme remarquables, et, en bien des circonstances, les mesures faites au moyen du dynamomètre d’inertie sont venues jeter un jour nouveau sur les valeurs obtenues avec le dynamomètre de traction.
- Ergomètfe de Joseph Doyen> — Feu Joseph Doyen, Ingénieur en chef dés chemins de fer de l’État Belge, après avoir repris la méthode de Desdouits, a constitué dans le wagon-dynamomètre de l’État Belge, construit en 1905, l’appareil qu’il a appelé l'Ergomètre.
- M. Doyen a substitué l’enregistrement du travail accélérateur à l’enregistrement de Yaccélération seule. Comme les mouvements parasitaires sont de courte durée, ils ne produisent qu’un travail insignifiant et ne donnent, par conséquent, aucune oscillation gênante pour le tracé de la courbe.
- Pour effectuer le produit de l’oscillation du pendule par le déplacement du train, il faut un appareil intermédiaire d’intégration. Pour effectuer cette intégration, sans faire intervenir des mécanismes à frottements appréciables, Doyen s’est servi de la roulette intégrante d’Abdank-Abakanowicz (’).
- L’Ergomètre mesure le travail à la jante des roues motrices de la locomotive ou travail effectif de la locomotive de la même manière que, poulies machines fixes, le travail effectif est mesuré par le frein. Le frein est ici le train lui-même
- (*) Voir le Bulletin de l'Association Internationale du Congrès des Chemins de fer de janvier igog et décembre igio. La roulette intégrante d’Abdank-Aba-kanowicz est également utilisée dans le puissance-mètre de l’auteur, décrit plus loin, que montrent les ligures g et 10. Dans le puissance-mètre électrique le produit de deux facteurs est fait parles courants induits.
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- avec scs résistances diverses et la puissance vive qu’il emmagasine lors d’un accroissement de vitesse.
- En raison de l’application du principe de l'inertie rappelé plus haut, cette méthode est absolument rigoureuse. Les nombreux essais effectués, pendant plus de six ans, par l’Etat Belge, avec l’ergomètre l’ont également prouvé.
- L’ergomètre est d’ailleurs devenu l’instrument indispensable de toutes les voitures d’expérience ; et nombreuses sont les compagnies de chemins de fer qui l’ont appliqué à leur wagon-dynamomètre.
- La conception de M. Doyen peut aussi être réalisée au moyen d’un indicateur de vitesse, qui donne le quotient de deux quantités : la distance d et le temps t : Y = -, ou plutôt V = - ;
- t S
- s étant un déplacement uniforme qui mesure le lenlps. On en déduit le facteur : d = Y s, qui doit être ensuite multiplié par l’accélération du mouvement horizontal, que donne, l’oscillation du pendule.
- Dans le wagon-dynamomètre de la Compagnie des Chemins de fer de Paris à Orléans, on s’est servi de la sphère d’Amsler, au lieu de la roulette intégrante d’Abdank-Abakanowicz, pouf réaliser l’ergomètre d’inertie. Il est. combiné
- A
- l'ijf. a, — lîrgomètre d’incrlic de la Compagnie d’Orléans.
- comme suit : un galet b (fig. a) pressé contre la sphère s est animé d’un mouvement de rotation
- proportionnel au chemin parcouru, en même temps que les galets c et c', pouvant tourner autour de l’axe AB, et qui sont maintenus sui-, vant l’axe vertical -de la sphère, prennent un angle d’inclinaison correspondant à l’oscillation du pendule P.
- Enfin, un galet a, qui porte sur son axe une tige à l’extrémité de laquelle est fixée une molette à gorge, laquelle conduit un cordon, monté d’un crayon, est également pressé contre s. Dès que les galets c etc' prennent une position angulaire, l’axe de rotation de la sphère se trouve modifié d’un angle, qui est fonction de la vitesse angulaire du galet b et de l’angle formé par les galets c et c'. Le galet a reçoit alors un mouvement qui est fonction des espaces parcourus par le train et de la force d’inertie, mesurée par la tangente de l’angle d’oscillation du pendule P.
- On pourrait encore arriver aux mêmes fins, en se servant du cinémomètre Richard à deux plateaux tournant en sens inverse et pressant sur un galet. Si le galet est éloigné du centre des plateaux proportionnellement à la valeur de la force d’inertie ou à la tangente de l’angle d’oscillation du pendule et que les plateaux tournent proportionnellement au chemin parcouru, le produit de ces deux facteurs pourra être lu sur un compteur enregistrant le nombre de tours du galet. Ce compteur exprimera alors le travail.
- II. Rôle des wagons-dynamomètres.
- Wagon-dynamomètre du « Lancashire and Yorkshire Railway ». — La figure 3 montré'le châssis du wagon-dynamomètre du .« Lancashire and Yorkshire Railway » construit il y a environ quatre ans, et qui comporte l’ergomètré Doyen. La barre d’attelage est, comme on le voit, interf rompue par des ressorts de traction et de compression, minutieusement tarés, et dont la flèche est inscrite en ordonnées sur une bande de papier déroulée proportionnellement au chemin parcouru.
- Ce wagon créé à l’instar de celui de l’Etat Belge comporte des appareils très perfectionnés capables d’énoncer des résultats scientifiques,, très importants.
- Le mouvement est pris sur une roue spéciale, appuyée sur le rail, ou relevée à volonté. Elle est interposée entre les deux essieux du bogie de devant. \
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- '• L’appareillage permet de faire des relevés précis, qui concernent la distance parcourue, le temps, Je repérage des milles (i 609 mètres), la vitesse,' les efforts de traction et de compression sur la bÜtrre d’attelage, la totalisation des travaux effectués par le tracteur du train, etc.
- Fig. 3. — Châssis du WiigMn-.lynatnoinèlie du Lunensliire and YorLshiic Uuihvay.
- ..La figuré 4 montre le fac-similé d’une bande d’essais, ayant reçu les notations conformes aux mesures effectuées.
- Comme on le voit, les différentes courbes, encoches et lignes lues de bas en haut concernent :
- Le temps, les stations observéts, le nombre de pelles de charbon passées au foyer, les distances parcourues, les çffpyts de traction et de com-
- pression sur la barre d'attelage, les vitesses, les travaux à la jante des roues (diagramme de l’ergo-mètre) et le travail effectué à la barre d’attelage.
- Le diagramme permet, évidemment aussi, de se rendre un compte parfait de la performance du train essayé, qui se composait de 9 voitures à bogie, du wagon-dynamomètre et de la locomotive. Le poids total est le suivant :
- Locomotive et tender...... io8l (109 (iaiés
- Voiture-dynamonièlrc...... 3a'6 (33" 089^)
- Deux voilures.. . a X a a* 4 5 = 44*90 ( 4 5 Sept voitures.. . 7 Xa‘,775=i5îi1425(i54 70oVft)
- Poids total......... 34a 993ks
- On distinguera au diagramme la précision de la courbe du travail à la jante des roues motrices, qu’énonce l’ergomètre d’inertie.
- Cette courbe est essentielle et est, de loin, la plus importante parmi tous les tracés de la feuille d’essai.
- Râle des wagons-dynamomètres. — Le rôle des wagons-dynamomètres est de découvrir des phénomènes, des défauts, et, plus généralement, les caractéristiques du matériel de traction et de remorque, qui mettent en pleine lumière les progrès à accomplir dans la construction, la conduite et l’utilisation de ce matériel. Ainsi l’on peut éviter des défauts, des ruptures, économiser du poids mort, du charbon, de l’huile, etc., diminuer les résistances diverses agissant sur les trains, et améliorer les multiples facteurs, que comporte le système de traction sur voies ferrées. ,
- 11 est, sans doute, utile de rappeler que M. Joseph Doyen a établi une méthode d’essai, qu'il a appelée : Méthode belge d’essai des locomc-t'vcs en marche ('), au moyen de laquelle on peut, notamment', tracer la courbe caractéristique de la locomotive à vapeur.
- En fait, parla méthode Doyen, on peut étudier l’harmonie, qui existe entre les différents facteurs, qui constituent une locomotive à vapeur, et dont résulte sa puissance. Celle-ci dépend d’ailleurs, de :
- i° La machine proprement dite (tiroirs de distribution, cylindres, etc.) ; __________
- (*) Voir le Bulletin du Congrès international des chemins de fer, février 1911,
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- «W pepkr ftpvutti ptrmJ*)
- € f&ires de ressorts
- Fig. 4. — Fac-similé.de la bande d’essais retiré dowagen-dyBemGmètredo La»«askire«adYorfalâreBaihway. ,
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- à° La chaudière (surface de grille, surface de chauffe, pression effective de la vapeur) ;
- 3° L’adhérence ;
- 4* La résistance au roulement de la locomotive.
- Grâce à l’ergo mètre — et ceci en montre la grande importance dans un train d’essai — on peut déterminer les éléments ci-après de l’étude d’une locomotive à vapeur :
- i° La résistance au roulement du train essayé;
- i° L’effort total exercé par la vapeur ;
- 3° Le travail total effectué par la vapeur ;
- 4® La puissance retirée du charbon chargé sur la grille et rapportée à sa surface ;
- 5° L’adhérence de la locomotive ;
- 6° La résistance au roulement de la locomotive et du tender ;
- 7® La courbe caractéristique d’une locomotive.
- • Au total, on possède un ensemble de résultats des plus précieux pour le calcul des dimensions d’une locomotive.
- Nous verrons plus loin (chapitre V) quels sont les points faibles de la méthode belge d’essai des locomotives en marche, celle-ci pouvant, en vue de les dissiper, être heureusement corroborée par la méthode américaine, dont le principe est d’essayer la locomotive sur place en la faisant rouler sur des rouleaux freinés. Ajoutons tout de suite que la méthode américaine, si elle présente certains avantages, offre d’autre part de très sérieux inconvénients, dont le principal est d’essayer la locomotive surplace, et non dans les conditions normales de son emploi/
- La résistance à la traction du matériel remorqué est l’un des points qui préoccupe le plus le dirigeant d’un chemin de fer désireux de s’assurer une bonne exploitation. Malheureusement, la valeur de lg résistance à la traction est complexe, et il n’est pas aisé de dégager, du résultat acquis en bloc, les différents facteurs qui le composent.
- D’une manière générale, la résistance à la traction d’un train comporte :
- i° Le frottement des roues sur les rails ;
- a® Le frottement des fusées ;
- 3° La résistance due aux oscillations et aux chocs ;
- 4° La résistance atmosphérique ;
- 5° La résistance due aux déclivités ;
- 6® La résistance aux, courbes*
- L’ensemble de ces résistances, R, augmenté de l’effort accélérateur, F, est inscrit sur la feuille du wagon-dynamomètre C’est l’effort de traction. Si la vitesse est maintenue constante F = o et l’ordonnée tracée au diagramme donne la valeur de R.
- Il n’est pas toujours simple de dégager les divers facteurs de la résistance totale. Les deux derniers peuvent l’être avec une assez bonne approximation, vu la connaissance que l’on a de la voie, par les tracés de son profil en long et en travers. Pour être plus précis on pourrait même se servir d’un profilographe ou verticalo-mètre, dont les indications sont complètement indépendantes des actions de la gravité et de l’accélération.
- Quant aux quatre premiers, ce n’est que par le calcul et après coup, que l’on peut, approximativement, en essayer la séparation.
- Il serait certes désirable de pouvoir investiger plus loin les résultats d’essais, en vue d’obtenir de l’expérience même la confirmation du calcul préalable. A faire progresser les méthodes expérimentales du matériel de chemin de fer, bien des esprits s’appliquent, et c’est pourquoi toute suggestion nouvelle en c.;ta matière est accueillie avec beaucoup d’empressement par les exploitants. Plus le wagon d’expériences donnera de détails sur les divers facteurs de traction du matériel de chemin de fer, mieux cela vaudra, en vue de promouvoir le progrès dans les créations nouvelles et pour améliorer ce qui existe.
- Le puissance-mètre. — '(/est un appareil qui 1 peut remplir un rôle extrêmement intéressant dans les wagons-dynamomètres, en se substituant ou en se combinant avec l’ergomètre dont il a été, en partie, dérivé. Il faut bien se convaincre, en effet, de ce fait que les résultats donnés par les dynamomètres de traction aussi bien que la mesure des vitesses et des distances et autres valeurs, recueillies dans les wagons d’expériences, ne sont pas aussi précis qu’on pourrait bien le croire, à première vue. C’est pourquoi les indications du dynamomètre d’inertie, qui sont, elles, indépendantes de ces causes d’erreurs-là, et dont la propriété est de recueillir toutes les accélérations, si petites soient-elles, du corps auquel il appartient sont. »
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- extrêmement précieuses à enregistrer ; car les mouvements les plus lents et les plus imperceptibles sont énoncés par le pendule d’inertie, au degré d’approximation que l’on juge utile de lui donner.
- Les considérants de l’état de précision des expériences faites au moyen des wagons-dynamomètres non pourvus de dynamomètres d’inertie ont fait dire à Mr Charles Ashley Carus-Wilson, à propos de la détermination des constantes de l’équation de la résistance, dans une conférence faite le io décembre 1907, à l’Institut des Ingénieurs civils de Londres, sur The predetermination of train-resistance ('), qu’il y avait une grande difficulté à faire une sélection convenable parmi les essais effectués un peu partout, en partie à cause des erreurs auxquelles les essais pour la détermination de la résistance des trains sont sujets et, en partie aussi, parce que, très rarement, on a tenu note de toutes lés données sur lesquelles la valeur de la résistance des trains est basée.
- Dans la majorité des cas, dit M. Wilson, on a considéré comme suffisant de définir le type de voiture ou de wagon utilisé, et d’établir ainsi les résultats des essais, sans qu’il ait été tenu compte des dimensions des voitures, de l’empattement des roues, du poids des châssis, ou des diamètres des roues et des fusées.
- Les résultats des essais effectués avec un dynamomètre de traction seul, sans. dynamomètr e d’inertie, sont entachés d’erreurs, qui proviennent de plusieurs causes :
- L’effort de traction ou de compression n’équilibre pas seulement les résistances positives ou négatives du train, mais il comporte également l’effort accélérateur ou retardateur agissant sur lui, même lorsqu’il roule sur une voie en palier et en alignement droit.
- Il faut se rendre compte, en effet, des chances d’erreur, qui accompagnent l’évaluation de l’effort accélérateur ou retardateur, appliqué au train, sans pendule d’inertie, à cause de l’imprécision forcée dans l’évaluation de la vitesse!
- La mesure de vitesse la plus précise que l’on fait dans les wagons d’essais est celle qui consiste à diviser le chemin parcouru à l’échelle de (*)
- (*) Voir Procedings ofthe Institution of Civil Engine ers, yeuion 1907-1908, .
- la bande de papier par le temps! inscrit automatiquement toutes les deux : ou trois secondés. On trouve ainsi l’expression de la vitesse moyenne au lieu de la vitesse instantanée, et le rapport de la distance au temps est entaché des erreurs de mesure du diainètré de la roue qui meut la bande, de celles dues au glissement du bandage sur le rail et au glissement du papier entre les rouleaux conducteurs, de celles dues à son épaisseur, à l’inscription des temps, à la lecture du chemin parcouru, réduit à l’échelle, entre deux périodes de temps, etc., etc.
- M. Carus-Wilson estimait que du seul chef d’une erreur sur l’évaluation de la variation de la vitesse, qu’il apprécie à 1 %, l’effort de traction ou de compression, dû à la résistance positive ou négative du train, peut être augmenté ou diminué, à la vitesse de 40 kilomètres à l’heure d’environ 5oo grammes par tonne de poids, remorqué. Cette valeur représente alors l’effort d’accélération ou de retardation.
- Si la résistance totale à cette vitesse est de 5 kilogrammes par tonne de poids remorqué, l’erreur sur l’évaluation de la résistance réellè devient ainsi de 10 %.
- Pour l’éviter, on préconise, parfois, de répéter les observations un très grand nombre de fois, avec le plus de précision possible, de noter les résultats et d’en déduire une courbe moyenne.
- Une méthode meilleure est basée sur la retardation d’un train lancé, qui s’arrête par ses propres résistances. Des annotations de la retardation à différentes vitesses sont alors prises. Mais à cause de la tendance qu’ont les véhicules de se rapprocher, lorsqu’ils s’arrêtent, la méthode < vaut mieux pour l’essai d’une simple voiture que .pour un train entier! C’est d’ailleurs' de cette manière que la résistance des voitures électriques à grande vitesse a. été déterjninée, au cours des essais de Zossen.
- La méthode la plus satisfaisante, quand elle est applicable, semble être celle qui consiste à faire rouler le train d’essai sur une distance de 100 kilomètres ou plus de la ligne, en faisant enregistrer automatiquement la vitesse et les efforts de traction et de compression. De ces diagrammes on déduit ensuite la vitesse moyenne et le travail total livré au train. Après avoir. apporté aux résultats les corrections voulues pour tenir compte des différences de niveau entre les points de départ çt d’arrivée, 00 peut
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- compter que les résultats donnent avec une assez grande approximation la valeur moyenne de l'effort de traction par tonne de charge remorquée surtout si le parcours a lieu en alignement très droit et que le trajet s’est fait d’une traite.
- L’importance du dynamomètre d’inertie : ergomètre, puissance-mètre, etc..., ressort bien de là.
- Utilité de Ver go mètre. —L’ergomètre mesurant avec précision le travail à la jante des roues motrices, fourni par la vapeur introduite aux cylindres, permet, en outre, la détermination du rendement organique de la locomotive à vapeur considérée comme machine à vapeur, à la condition d’évaluer exactement la quantité de vapeur livrée aux cylindres, soit par un compteur de vapeur, soit par les diagrammes planimétrés de l’indicateur.
- On peut aussi déterminer, par le dynamomètre d’inertie, le travail total de la vapeur aux cylindres. En effet, le travail total aux cylindres a poqr expression :
- T' = T / + T r, dans laquelle T r est le travail de la résistance totale et moyenne R. du train complet (locomotive et tender compris) et T f le travail de la résultante des efforts moteurs et résistants — abstraction faite de la gravité — qui agissent sur le train.
- L’ergomètre permet, nous l’avons vu ci-dessus (page 151 ),d’appliquer la méthode belge d’essais des locomotives en marche, ce qui est un immense avantage.
- Enfin, grâce à l’ergomètre, on peut aussi rapporter la consommation de charbon et d’eau, ou d’énergie électrique dans le cas de locomoteurs électriques, au travail livré au train complet (locomotive et tender compris), ou à la puissance livrée, en faisant,la notation du temps au cours des essais.
- C’est là un des facteurs d’exploitation des plus utiles à connaître, en vue d’inciter l’exploitant à diminuer la consommation d’énergie nécessaire à la propulsion dés véhicules. 11 serait même nécessaire de pouvoir l’établir d’une façon constante pour tous les trains, de manière à intéresser le'mécanicien ou le wattman à épargner le plus de charbon ou d’énergie électrique possible. Sur le locomoteur lui-même ou dans une voiture du train ^devrait se trouver le puis-sançe-mèire, qui enregistrerait d’une manière continue la puissance mécaniqueliyrée au train par la machine, ou par les moteurs électriques montés sur les essieux.
- (A suivre.) '
- .1. Carlier, ' "
- Répétiteur du Cours d'exploitation • des chemins de fer à 1 Université de Liège
- ERRATA
- Dans .l’article « Science Française et Science Américaine » page ioa de notre numéro du 6 mai 1916, il s’est glissé deux coquilles que nos lecteurs auront probablement redressées d’eux-mêmes :
- a0 colonne, ligne 18, au lieu de a Protestation socialiste de son impérialisme destructeur » lire : « Protestation socialiste contre son impérialisme destructeur ».
- Ibidem, ligne 3o, au lieu de « une admiration
- aussi béate envers ceux qui rendent justice a la France », lire : « une admiration aussi béate envers ceux qui les méprisent et les pillent à l’occasion, qu’envers ceux qui rendent justice à la France ».
- Dans le compte rendu dè la Conférence de M. Sosnowski à la Société Internationale des Electriciens, colonne 1, ligne u, les chiffres de vente de courant indiqués se rapportent à la seule ville de Chicago,
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- * PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉLECTROTECHNIQUE GÉNÉRALE
- Harmoniques élevés dans les moteurs à.
- induction produits par la distribution de
- l’enroulement. — A. H. Mittag.
- 11 arrive parfois que les moteurs à induction à cage d’éoureil tendent à se fixer à une vitesse inférieure à la vitesse synchrone. Çette tendance est due aux harmoniques élevés dans le champ rotatif.
- Pour obtenir un champ sinusoïdal, il faudrait que la force magnétomotrice produisant le champ ou, en d’autres termes, le courant magné* tisant aient une forme sinusoïdale. Une telle distribution du courant fnaghétisant n’est pas réalisée dans les enroulements primaires * des moteurs à induction.
- En analysant la distribution du courant, on peut déterminer la nature et l’intensité des har-moniques présents. Le courant par phase dans un enroulement à quatre phases ayant un pas de ioo % peut être représenté par l’onde rectangulaire de la figure i dont l’équation est:
- v/a Y = — f sin x — ^ sin "Sx — -r sin Sx -4-* L , 3 5
- . 1 . . i . 1
- -j— sin 7 x -j— sm gx — etc. j.
- Les différents harmoniques jusqu’au 7e sont représentés sur la figuré 1.
- Fig. 1.
- Lès ondes de la figure 1 représentent les com-posahtes d’une phase, de sorte que les deux séries d’ondes sinusoïdales produisent des ondes résultantes qui ont été portées sur la figure a
- pour le cas où les courants sont égaux dans les deux phases. Les ondes de la figure 2 peuvent être représentées par la série
- Y = — £sin x -f- ^ sin ix -f- ^sin 5# -f- et c.J.
- Le 3e et le 7* harmonique se propagent dans une direction opposée à celle de l’harmonique fondamental et le 5® et le 9" harmonique dans la même direction que le fondamental. Ainsi les champs dus au 3* et au 7e harmoniques tourneront dans une direction opposée à celle du champ fondamental ; Ceux qui sont produits par le 5e et le 9e dans la même direction. Il s’ensuit que le 3* et le 7' harmoniques né causeront aucun trouble au démarrage d’un moteur à induotion à quatre phases. Si l’on désiré cependant renverser le sens de rotation du moteur par l’application d’une puissance qui inverse la rotation de la phase, alors le 3e et le 7* harmonique pourraient occasionner des perturbations.
- Les champs dus aux harmoniques élevés produisent des couples qui atteignent une valeur maxima au voisinage des points de synchronisme de ces champs et, si ces maxima atteignent des valeurs voisines du couple que fournit le champ fondamental en ces points, il en résultera des troubles. Seuls les 3e et 5e harmoniques peuvent occasionner des troubles, puisque les couples produits par les autres harmoniques ont une faible intensité et sont en général négligeables. Les couples dus aux harmoniques élevés diminuent d’intensité quand augmentent la résistance. ou la réactance du secondaire ou le courant magnétisant.
- La discussion précédente s’applique uniquement à un enroulement à 4 phases ayant un pas polaire de 100 %, mais il peut être facilement étendu à un enroulement à 4 phases ayant un pas quelconque. Admettons que l’analyse indiquée sur les figures 1 et 2 soit valable uniquement pour les courants engendrés dans la moitié supérieure des encoches ; les courants engendrés dans la
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- irmil9i«. . ‘ LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 4M
- moitié inférieure des encoches seront encore donnés per une série analogue d’ondes sinusoïdales, mais il y aura entre les deux séries un décalage égal b l’unité diminuée de la fraction du pas polaire qui iittervient- Les deux séries d’ondes peuvent être composées et donner.alors les relations suivantes .
- dans lesquelles on désigne par fp la fraction du pas polaire :
- TC a
- * fondamental = cos - ^ —* fp)
- j £
- 3* harmonique = - cos 3 - (i — fP)
- 1 TC
- 5e harmonique = - cos 5 - (i — fp)
- 1 it ,
- 7® harmonique = - cos 7 - (1 —fp).
- J
- Avec une valeur de/}, égale à-, le 3® harmonique disparaîtra ; pour/}, = ^, ce sera le 5e. Ainsi
- » 4
- avec une fraction de pas polaire égale à-, il n’y
- aura aucune difficulté à amener un moteur à induction à quatre phases, à rotor de faible résistance jà cage d’écureuil, du repos à la pleine vitesse.
- ¥ ¥
- Un moteur triphasé donne plus difficilement qu’un moteur à 4 phases des vitesses inférieures à celle du synchronisme. La figure 3 représente les composantes du courant pour une phase dans un enroulement triphasé ayant un pas polaire de 106 % , courant dont l’équation est :
- r 1
- Y ^ — I sin X — - sin 3 -f- - sin 5# 4-
- 5Ï L J J t.
- .... " -f* ~ sin 7# — | sjn 94 +
- En combinant ces ondes avec selles. relatives aux deux autres phases on trouve que le S® et le 7® harmonique subsistent mais que le 3* et le 9® dont absents. Lé 5e et le 7® put des amplitudes
- égales à ^ et - du fondamental. Le champ dû au
- 57
- 5° harmonique tourne dans une direction opposée à celle du champ fondamental et le champ du 7® dans la même direction que le fondamental. Le 5' harmonique ne causera donc aucun trouble au démarrage; il n’en sera pas de même du 7® s’il correspond à un couple maximum suffisant.
- A. B.
- (General Electric Review, mars 1916.)
- Formes d’ondes obtenues avec un alternateur fonctionnant en court-circuit (Fin) (*). — dayton.
- b) Machines a champ cylindrique.
- On considère toujours l’entrefer* comme constant. Pour simplifier, on néglige les ondulations dues à l’enroulement excitateur disposé dans les rainures et l’on suppose que l’enroulement est distribué uniformément sur la portion bobinée du rotor.
- Dans ces conditions, la courbe de distribution des forces magnétomotrices dues à la seule action de l’enroulement excitateur aura une forme trapézoïdale (fig. 6 a), la portion enroulée par pôle
- (*) Voir La Lumière Electrique du 6 mai: 1916, '
- P» ‘ • - • : - • •..> ;
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- s’étendant sur-un;angle de a (îdegrés.Cette onde est représentée par la série ;
- sin S sin 0 4- - sin 3 fi Sin 3 0
- . .. . . .____9
- -J—-p- sin 5 (2 sin 5 0 —|— ...
- 4à 5
- Pour le cas idéal envisagé, la distribution de la force magnétomotrice de l’armature est sinusoïdale (fig. 6 b) et représentée par
- y —,— Y sin 0,
- La force magnétomotrice résultante donnée
- Fig. 0. — Distribution du flux résultant en court-circuit pour un alternateur polyphasé idéal avec rotor cylindrique.
- par la somme des expressions précédentes est représentée par la figure 6 c.
- L’entrefer étant uniforme et les parties fer non saturées, l’onde représentant le flux est tout à fait identique à celle qui représente la force magnétomotrice. Il en est de même de la courbe donnant la force électromotrice induite dans chaque conducteur de l’armature. Pour la force électromotrice induite dans l’enroulement total il faut tenir compte, comme pour les machines à pôles saillants, des facteurs de distribution des différents harmoniques.
- : x II. — Alternateurs triphasés.
- Les phénomènes produits en court-circuit dans les alternateurs triphasés peuvent être conférés compte approximativement )es mêmes
- que ceux étudiés dans l’alternateur polyphasé idéal qu’on vient de considérer. On avait cepên-. dant supposé la force magnétomotrice de l’armature constante et de forme sinusoïdale alors que’ dans .les alternateurs triphasés réels la fôrcè: i magnétomotrice n’est ni constante ni sinusoïdale; les écarts de part et d’autre de la courte sinusoïdale moyenne sont cependant assez petits.
- Force électromotrice de l'armature — Les courbes limites de distribution des forces magné-tomotrices dues à l’action combinée des cou-: rants sinusoïdaux des trois phases de l’enroule-! ment ont les formes bien connues représentées sur la figure 7. Par suite de ces modifications la
- Fig. 7. — Courbe représentant la distribution des forces magnétomotrices pour un enroulement triphasé.
- courbe de distribution du flux ne sera pas constante bien que le changement réel du flux magnétique total par pôle soit très faible. Aussi la courbe de la* force électromotrice induite ne peut-elle être obtenue comme précédemment.
- De plus, les forces électromotrices induites dans les différents conducteurs de l’armature ne sont pas constantes mais dépendent de la situation du conducteur. D’où la nécessité d’étudier comment varie la force magnétomotrice totale de l’armature, pendant une période complète, aux différents points de la surface de l’armature,.
- Fig. 8. — Diagrammes des forces magnétomotrices pour un enroulement triphasé.
- La figuré 8 représente la distribution des forces magnétomotrices pour chacune des trois phases de l’enroulement de l’armature dues aux courants qui circulent dans la même direction pour chaque phase.. Pour plus de clarté, les enroule-iments ont été supposés distribués uniformément
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- ffli
- et non di^fjosés dans des rainures, et les courants ont des valeurs différentes pour les trois phases. La hauteur du trapèze est, dans chaque cas, donnée par le produit du nombre de tours par le nombre de pôles et le courant. La force magnéto- : motrice résultante en chaque point est la somme des actions dues aux trois phases envisagées isolément.
- En des points tels que a, les trois phases sont pleinement actives ; au point b n’intervient que la moitié de l’amplitude lit ; au point c, la phase i n-’agitpas. Désignant par/,, 4, 4 les valeurs réelles des courants dans les trois phases, par N le nombre de tours par pôle et par phase, les forces magné- ; tomotrices totales sont :
- Ena:N4— N 4 — N/, ;
- En 6 :N4 - N4 —^ N4; lin c : N 4 —Ni2.
- Si la forme de l’onde du courant est connue il est donc simple d’obtcôir la manière dont varie la force magnétomotrice résultante de l’armature en tout point de sa surface.
- Dans la plupart des cas lés alternateurs triphasés sont reliés en étoile et le 3* harmonique du courant est forcément absent. En outre les harmoniques d’ordre plus élevé ont une importance faible.
- Le courant de l’armature étant sinusoïdal il en résulte que la force magnétomotrice en chaque point de la surface de l’armature doit être aussi sinusoïdale, comme étant la somme de trois fonctions sinusoïdales de même fréquence. De plus pour les courants triphasés sinusoïdaux on a :
- *i + + h — 0
- La force magnétomotrice maxima en un point tel que a est donc :
- N (4 — h — h) — a N 4 ;
- elle est de forme sinusoïdale et d’amplitude a N Imax (Imax = valeur maxima du courant dans l’enroulement).
- La force magnétomotrice minima N (4 — zâ) est également sinusoïdale et d’amplitude NImax* Au point moyen b la force magnétomotrice
- N ^4 — 4 — -'-j est sinusoïdale et d’amplitude :
- \/3,a5 N Imax = i,8o5 Nlmax-
- a) Machines a pôles saillants.
- Dans les conditions indiquées la distribution du flux variera périodiquement à raison de six fois la fréquence moyenne, les formes limites étant indiquées dans la figure 9.
- La force électromotrice induite dans Un conducteur particulier peut être considérée comme formée de deux parties ;
- i° Une force électromotrïce de grandeur et de forme invariables due à la valeur moyenne de la force magnétomotrice résultante.
- 2® Une force électromotrice due à la force magnétomotrice additionnelle qui alterne à raison de six fois la fréquence moyenne.
- En supposant que les variations dé la force magqétomotrice résultante suivent une loi sinusoïdale la force électromotrice due à cés variations produira dans la force électromotrice totale des modifications équivalant à l’action combinée d’harmoniques de l’onde (6— 1 )® et (6 -f- i)°, soit le 5e et le 7'. L’amplitude de ces variations dépendra de la position des conducteurs; en aucun cas cependant elle ne sera très grande.
- La force électromotrïce totale induite dans les alternateurs triphasés montés en étoile ne diffère pas sensiblement de celle obtenue avec une
- Fig. 9. — Courbes limites de distribution du flux pour alternateur triphasé en court-circuit.
- machine polyphasée idéale ayant un enroulement d’étendue semblable. Pour les machines à enroulement ondulé, la présence du 3® harmonique dans l’onde de courant peut produire de légères différences à partir de la machine idéale, mais celles-ci ne seront jamais considérables.
- L’effet de la résistance de l’armature est simplement de rendre le retard de la force électromotrice induite inférieur à un quart de période d’où il résulte que la force magnétomotrice de l’armature ne sera pas en opposition exacte avec
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- la force magnd|Q,motricé principale. D’où une légère dissymétrfèt„j},roduite dans l’onde de la force électrômotrice induite.
- b) Machines a chami* cruumuQUE.
- Avec les machines à champ cylindrique les écarts à partir des conditions obtenues daim le oas idéal sont négligeables pour les machines montées eh étoile dans lesquelles le courant de court-circuit est pratiquement sinusoïdal. Dans les machines à enroulement ondulé les 3e et harmoniques peuvent être accentués dans l’onde de force électromotriçe résultante et peuvent être,importants dans le courant.
- III. — Alternateurs monophasés.
- Dans les alternateurs monophasés la force niaghétomotriee de l’armature est alternative et non rotative en sorte que la distribution du flux en court-circuit h’est plus constante. Par suite des variations périodiques du flux sous les pôles, des courants de Foucault peuvent prendre naissance dans les pièces polaires 'et les bobines d’amortissement (si elles existent); la force
- magnétomotrice due à ces courants dé Foucault tendra à limiter les variations du flux et, sous des condition» favorables, les rendra négligeables. En outre, des forces électromotrices et des courants alternatifs peuvent être induits dans l’enroulement excitateur principal qui sont dus en général aux variations du flux total.
- Ces actions secondaires auront évidemment un effet sur la force électromotrice et le courant. Avec un amortissement parfait le cas présent ne diffère pas sensiblement de celui qui a été étudié à propos de l’alternateur polyphasé idéal. Quand les effets secondaires produisent un amortissement négligeable, la force magnétomotrice résultante est due simplement à l’action combinée de la force magnétomotrice principale et de celle de l’armature ; la force magnétomotrice de l’armature étant constante ; c’est l’hypothèse que l’on peut faire en première approximation. La discussion, que l’on peut conduire de la même manière que les discussions précédentes, revêt alors^un caractère simple.
- A. B.
- (The Institution 0/ Electrieat Engine ers, i5 décembre igi&.)
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- 163
- «.
- RADIOTÉLÉGRAPHIE ET RADIOTÉLÉPHONIE
- * ' *
- î
- Méthodes employées pour la transmission de la parole par téléphonie sans fil. —
- Ph.-R. Coursey.
- Après une discussion dés premières méthodes par lesquelles on s’est attaqué au problème de la téléphonie sans fil, l’auteur examine les diverses manières de produire des ondes appropriées et cela le conduit à l’exposé des méthodes les plus récentes, basées sur l’emploi de l’arc.
- Production d’qsch.lations hertziennes par l’arc voltaïque, — Si nous prenons le cas d’un arc ordinaire à courant continu et si, maintenant constante la longueur de l’arc, nous faisons varier l’intensité du courant qui le traverse, la mesure de la différence de potentiel entre ses pôles nous donnera la caractéristique de cet arc.
- Dans tous les arcs ordinaires, cette caractéristique est décroissante ou négative ; à toute augmentation d’intensité correspond une chute de voltage, et vice versa. Si donc, en dérivation sur un arc, nous plaçons un circuit oscillatoire contenant un (condensateur, il y aura un brusque afflux de courant tendant à charger ce condensateur et qui, simultanément, abaissera l’intensité du courant passant dans l’arc, d’où un relèvement de la différence de potentiel entre les pôles de l’arc. Cet accroissement de voltage à travers l’arc tendra-à pousser la charge du condensateur jusqu’à une tension supérieure à celle de fonctionnement normal de l’arc ; en conséquence, le condensateur commencera à se décharger. Le courant de décharge étant de même sens que le courant principal, l’accroissement d’intensité au travers de l’arc provoquera une chute de tension entre les électrodes. Le condensateur achevant de se décharger, l’intensité dans l’arc diminuera etla différence de potentiel remontera à sa valeur normale. Ce cycle se reproduira indéfiniment tant que l’arc sera alimenté et conservera une longueur constante.
- Ainsi, le condensateur sera alternativement chargé et déchargé à intervalles réguliers dépendant de l’inductance en circuit, de la capacité du condensateur, de la longueur et des autres fac-
- teurs propres à l’arc. En d’autres termes, l’arc produira dans le circuit des oscillations continues.
- ! De l’étude des caractéristiques d’arc, il résulte „ jqu’il faut un arc à caractéristique à grande incli-naison pour produire des oscillations suffisamment nettes aux fréquences usitées en T. S. F. Or, Iles caractéristiques sont beaucoup plus inclinées (pour des arcs à faible courant; d’autre part, à iintensité égale, un arc plus long et à plus fort |voltage a une caractéristique plus inclinée. Donc, en général, les arcs à faible courant oscillent mieux que les arcs à courant degrande intensité.
- Dans les recherches expérimentales, on devra généralement limitera a ou 3 ampères l’intensité des arcs brûlant dans l’air entre des charbons ordinaires si l’on veut produire des'oscillations approchant des fréquences de T. S. F. Pour de plus faibles fréquences, il faut augmenter les intensités. La longueur d’arc doit être également très petite. D’autre part, si l’on veut atteindre à de très hautes fréquences, il y aura avantage à employer des crayons spéciaux. Certaines qualités de crayons de graphite conviennent fort bien à cet objet. La création d’une atmosphère d’air comprimé ou d’autres gaz autour de l’arc offre souvent des avantages considérables au point de vue de la stabilité comme de l’intensité des oscillations.
- Le rapport de la capacité àl’inductance du circuit oscillatoire est très important ; pour commencer, le rapport de l’inductance à la capacité — mesurées en unités absolues (centimètres) pourra être pris égal à ioo ; mais, selon l’arc employé, le voltage, l’intensité et, surtout, la nature de l’atmosphère enveloppant l’arc, ce facteur pourra être sujet à dés variations considérables. L’insertion d’une bobine de réactance dans le circuit d’alimentation de Parc est également importante pour donner plus de vigueur aux oscillations en les localisant au circuit oscillatoire et en empêchant leur transmission aux conducteurs principaux. _
- On a indiqué que l’usage de champs magnétiques puissants comme ceux de l’appareil Poul-
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- l'éi
- LA LUMIÈRE- ELÈC’t’RIQÜE T. XXXIII (2® Sérié). — IP 2(T!
- sen a plus d’utilité que la simple stabilisation de l’arc. Le champ puissant produit, dans l’arc, des vibrations et oscillation par soufflage, en certains cas, et réamorçage automatique de l’arc, le Voltage' étant suffisant pour que le courant franchisse le petit intervalle d’atmosphère ionisée existant entre les électrodes. Il se peut qu’un effet de ce genre se produise dans l’appareil Poulsen. Dans un mémoire présenté dernièrement à la Physical Society, de Londres, M. F. Mercer est arrivé aux conclusions suivantes.
- i° Pour une capacité donnée, il y a une valeur déterminée de l’inductahce qui fournit un maximum d’intensité dans le circuit en dérivation ;
- a® L’influence d’un accroissement de la pression atmosphérique devient plus marquée quand la tension- augmente mais la stabilité de l’arc diminue au fur et à mesure de cet accroissement dè pression. L’effét est, en quelque sorte, semblable à celui que produit l’allongement de l’arc.
- 3° Toute tentative pour accroître le rendement soit par l’emploi d’un champ magnétique, soit par modification,de la longueur de l’arc ou de la résistance en série avec l’arc, est préjudiciable à la stabilité de son fonctionnement..
- Ces déductions sont nécessairement tirées d’expériences sur arcs cuivre-charbon ; elles ne s’appliquent pas en bloc à tout type d’appareil produisant des oscillations de l’arc voltaïque.
- Arc du Dr Fleming, jaillissant sur Vhuile. — Dans ce procédé, un certain nombre d’arcs charbon (négatives) cuivre (positives) jaillissent à la surface d’un bain d’huile lourde, en sorte qu’une atmosphère de vapeurs d’hydrocarbures enveloppe les arcs. Il n’y a pas de champ magnétique et l’huile assure d’ordinaire un refroidissement suffisant pour dispenser de réfrigération par l’eau.
- Toutefois on peut établir un serpentin à eau froide dans le bain d’huile.
- Ce dispositif a déjà été construit pour puissances de 2 kilowatts au maximum ; il est probable qu’il y faudrait apporter des modifications pour l’adapter à des puissances supérieures.
- L’arc brûlant dans une atmosphère riche en carbone dissocie les gaz qui la constituent et le carbone précipité sur les électrodes. Il est ainsi possible de voir celles-ci grossir au lieu de diminuer
- Appareil à are Colin-Jeance. — Très analogue
- à l’appareil Poulsen, il consiste en trois .arcs cuivre-charbon, montés en série et brûlant dans une atmosphère formée d’acétylène et d’hydrogène. La proportion du mélange gazeux est calculée de manière à compenser, par précipitation du carbone des gaz, l’usure normale des charbons. Ce mélange peut être produit au moyen d’un mélange de carbure et d’hydrure de carbone. Le voltage nécessaire varie entre 5oo et' 75o volts.
- L’auteur signale l’emploi, dans ce cas, d’un circuit intermédiaire syntonisé à la période d’oscillation. Il fait remarquer que la fréquence du circuit en dérivation ne dépend pas uniquement des valeurs de la capacité et de l’inductance dans ce circuit mais aussi de la longueur de l’arc, cela parce que la résistance des arcs n’est pas négligeable. M. G. Nasmyth (’) a établi une formule qui tient compte de ces divers facteurs :
- 4 L*
- où n est la fréquence,
- L, l’inductance en henrys,
- G, la capacité en farads,
- R, la résistance du circuit oscillatoire en ohms,
- A, l’intensité du courant passant dans l’arc,
- l, la longueur de l’arc,
- c et d, des constantes dépendant de la nature des électrodes de l’arc et des gaz de l’atmosphère enveloppant cet arc.
- 11 est donc évident qüe de très minimes modifications dans la longueur de l’arc, l’intensité du courant, etc., produiront des variations dans la période des oscillations et c’est là un gros inconvénient de beaucoup de transmetteurs à arc.
- Méthodes de production d'oscillations par courtes étincelles. — L’effet des étincelles éteintes dépend de l’ionisation, à fréquence très grande, elles conviennent à la téléphonie.
- Dés éclateurs de ce typè constituent la base des brevets Lepel, Telefunken, Poukert et autres; ils sont basés, comme on le sait, sur les observations de M. Wien.
- Eclateur Lepel. — Il se compose essentiellement de deux disques métalliques séparés par un anneau de papier et très rapprochés l’un de
- (M Physical Review, tome XXVII, page n^, 1908.
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- l’autre, Cesdisques sont les électrodes de l’éclateur; souvent, ils forment fonds de boîtes peu profondes pour permettre leur refroidissement par l’eàu.
- \ Quand il fonctionne, l’appareil doit être en série avec des bobines de réaction et des résistances limitant le courant d’alimentation et pour régler la fréquence de l’étincelle. Celle-ci peut ordinairement atteindre io ooo par seconde et même plus, si bien qu’on assimile souvent l’étincellé obtenue à un arc.
- Eclateur tournant de Marconi pour oscillations non amorties. —L’appareil ressemble beaucoup à l’éclateur tournant du même inventeur alimenté parle courant continu. Cependant, la fréquence d’étincelle est bien supérieure à l’ordinaire; en outre, ies disques multiples sont disposés sur un arbre commun de manière telle que les contacts soient décalés l’un par rapport à l’autre à intervalles réguliers. Ainsi, les étincelles jaillissent successivement de tous les disques. Chacun de ceux-ci est, de préférence, disposé pour se décharger dans un condensateur propre et un circuit oscillatoire indépendant; les effets de l’ensemble se superposent dans un circuit secondaire relié à l’antenne à la façon ordinaire.
- Cela étant, si l’on règle la fréquence de chaque circuit pour qu’une ou au plus deux ondes se produisent entre l’étincelle d’un disque et la suivante du disque voisin, les effets s’ajouteront et les ondes seront entretenues. Si les étincelles se produisent à intervalle d’une seule onde, les oscillations ne seront pas amorties ; à intervalle de deux ondes (comme cela est probablement le cas dans quelques-uns des éclateurs signalés plus haut), il y aura légère diminution de l’amplitude d’une onde sur deux.
- Un tel dispositif doit pouvoir fonctionner avec une puissance considérable, s’il est bien construit, et les oscillations sont éminemment propres à la téléphonie sans fil. En. fait, le système tend a réaliser de façon mécanique et régulière ce qui se passe dans certains oscillateurs à courtes étincelles éteintes : assurer la synchronisation exacte de ^chaque onde nouvelle, due au passage d’une étincelle, avec les oscillations existant dans le circuit.
- Cela se passe, dans une très large mesure, d’une manière automatique dans les méthodes à courtes étincelles en raison des réactions entre les courants des divers circuits ; néanmoins, il se
- produit généralement quelques irrégularités.
- La grande objection à la méthode mécanique, en dehors des difficultés dues aux grandes vitesses nécessaires aux disques, est la difficulté de maintien de ces disques à une vitesse parfaitement déterminée et constante. Cette condition, essentielle à la synchronisation des impulsions successives, exige l’emploi d’un régulateur de vitesse extrêmement sensible.
- Multiplicateurs de fréquence. — Les plus importants des appareils de cette classe sont les transformateurs de fréquence, basés sur le fait que le courant magnétisant d’un transformateur fonctionnant par une force électromotrice sinusoïdale est généralement très loin de la forme sinusoïdale. La forme exacte de sa courbe dépend de l’état de saturation magnétique du noyau et peut être modifiée, entre certaines limites, pour répondre aux besoins.
- Le développement en série de Fourrier correspondant à cette courbe montre qu’il y a un troisième harmonique prédominant dans l’onde, ce qui est généralement le cas. Or, par des circuits oscillatoires convenablement choisis, il est possible de renforcer par résonance ce troisième harmonique et, par conséquent, partant d’une force électromotrice alternative de forme à peu près sinusoïdale, d’obtenir un courant ayant une fréquence triple de celle du courant initial. Ce courant, utilisé de façon semblable, donnera à nouveau naissance à un autre de fréquence triple, soit g fois plus grande que la fréquence primitive, etc.
- Cette méthode est bien supérieure à celle des fréquences additives, mais elle est d’une adaptation difficile aux grandes puissances, le courant magnétisant d’un transformateur étant toujours faible.
- L’auteur traite ensuite des méthodes de modulation de l’onde transmise.
- Appareils récepteurs. — Ils diffèrent peu de ceux employés en télégraphie sans fil. Toutefois, les indications du détecteur doivent être proportionnelles à l’énergie reçue, sans quoi il en résulterait une déformation des sons. L’auteur donne une description des divèrs détecteurs et des amplificateurs microphoniques (relais S. G. Brown) et à vide (Audion et Pliotron).
- (Extrait d’une communication à la section des étudiants de l’Institution of Eleotrical Ëngineers.)
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- Transmission radiotélégraphique à longue distance. — Louis Cohen.
- Il existe deux formules applicables aux transmissions à longue distance :
- I,
- __ K- —0,00154
- = de *
- (formule empirique tirée, par le Dr Austin et l’auteur, des expériences de Brant-Rock) ;
- I ^ — o,ooio4-
- y'=de
- Vi
- (formule théorique exposée récemment) ;
- d = distance en kilomètres ;
- X = longueur d’onde en kilomètres;
- K = fonction de la hauteur des antennes, de X et de la résistance de l’antenne réceptrice.
- La formule empirique a jusqu’ici beaucoup mieux correspondu à la réalité que la formule théorique dont le terme d’atténuation semble trop fort quand il s’agit de longues distances. Malheureusement la première ne s’appuie sur aucune théorie (celle de l’absorption qui lui a donné naissance n’étant pas soutenable) et l’on ne peut être certain qu’elle donne dans tous les cas des résultats conformes à la réalité.
- Le Dr Austin ayant fait remarquer que le terme affaiblisseur de la formule théorique, qui tient compte de la perte d’énergie dans les couches
- supérieures de l’atmosphère, néglige les phénomènes possibles de réflexion ou de réfraction, l’auteur a cherché à établir une formule semi-empirique qui tienne compte de ces phénomènes.
- La réflexion, si elle se produit, devant augmenter avec la distance, il est raisonnable de représenter l’effet de la réflexion par une fonction linéaire de la distante. L’auteur propose donc la formule :
- Ir = j(l + Nd) e-°'0019^- (3)
- N est un coefficient déterminé par expérience. Un assez grand nombre d’observations prises au hasard parmi les expériences du Dr Austin (réception du « Salem » à Brant-Rock, juillet 1910; — réception d’Arlington à bord du « Salem », février-mars 1913) ont servi de contrôle à la formule. Comme le montrent des tables "communiquées par l’auteur, la concordance entre les observations et les calculs exécutés par la formule (3) est très bonne.
- Cette formule, sans représenter tous les phénomènes qui accompagnent la transmission radio-télégraphique à longue distance est donc très convenable pour une première approximation.
- M. B.
- (The Electrieian, a5 février 1916.)
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- BREVETS D’INVENTION
- / ;. . ----------------------------------------------
- Liste des brevets français relatifs & l'électricité délivrés du 8 décembre 1915 au 31'décembre 1915.
- 479376. — 24 juillet igi5. — Bardon (L.). — Pendule électrique.
- 479 36a. — 10 juillet igi5. — Tiffany (G.-S.). — Phonographe à commande électrique .
- 20089-475 967. — a5juin igi5. — Musso (G.). •— ielr Certificat d’addition aubrevet prisle 10 août 1914, pour dispositif de transmission des impulsions électriques sur des circuits de capacité électrostatique élevée.
- ao 090-475967. —a5 juin igi5.— Musso (G.). — 2' Certificat d’addition au brevet pris le 10 août 1914* pour dispositif de transmission des impulsions .électriques sur des circuits de capacité électrostatique élevée.
- 20091-475967.— a5juin 1915. —Musso (G.). —3e Certi-ficatd’addilion au brevet prisle 10 août 1914, [pour dispositif de transmission des [impulsions [électriques sur descircuits de capacité électrostatique élevée.
- 20 097-477 557. — 8 juillet jgi5.— Voulgre (A. D. J. A.), Villa Toki-Ona, Bayonne, élisant domicile à Bordeaux, 92, rue Fondaudège. — 3" Certificat d’addition aubrevet pris le 8 février 1915 pour dispositif d’organes, synchrones ou non, pour la transmission et la reproduction télégraphiques de dessins graphiques et de messages, combinés ou non combinés préalablement en signes typographiques ou convenlionnels s’appliquant à la télégraphie sans fil ou avec fil et assurant le sëorel de la correspondance.
- 20098-477 587. —8 juillet 1915. — Voulgre (A. D. .1. À.), villa Toki-Ona, Bayonne, élisant domicile à Bordeaux, 92, rue Fondaudège.— 4e Certificat d’addition au brevet pris le 8 février 1915, pour dispositif d’organes, synchrones ou non, pour la transmission et la reproduction télégraphiques.
- 20061-432599. — 9 juillet 1914. — Société dite: Le Matériel Téléphonique. — ier Certificat d’addition au brevet pris le 6 juillet 1911, pour Récepteurs et transmetteurs pour postes téléphoniques.
- 20 075-477 557. — 14 juin 1915. — Voulgre (A. D. J. A.), Bordeaux. — Ier Certificat d’addision au brevet pris, le 8 février 1915, pour dispositif d’organes, synchrones ou non, pour la transmission et la reproduction télégraphiques de dessins graphiques et de messages, combinés ou non combinés préalablement en signes typographiques ou conventionnels, s’appliquant à la télégraphie avec fil ou sans fil et assurant le secret de la correspondance.
- 20078-477 557. — 14 juin 1915. — Voulgre (A. D. J. A), Bordeaux. — a* Certificat d’addition au brevet pris, lé 8 février igi5, pour dispositif d’organes, synchrones ou non, pour la transmission et la reproduction télégraphiques de dessins graphiques et de messages, combinés ou non combinés préalablement en signes typographiques ou conventionnels, s’appliquant à la télégraphie avec fil ou sans fil et assurant le secret de la correspondance.
- 20076-474690. — i4 juin 1915. — Benitez (C. F.), Londres élisant domicile i5, rue Lebon, Paris. — iar Certificat d’addition au brevet pris, le 4 juillet 1914, pour nouveau procédé pour la production de courants électriques.
- 479 280. — i5 juillet 1915. — Giandinoto (G ) et Scu-deri-Scuderi (S.) — Transformateur demi-statique.
- 479 290. — 16 juillet 1915. — Emil],Haefelt et C° (A,G.).' — Installation de séchage et d’imprégnation par le vide, plus spécialement des bobinespour les machines et les appareils électriques.
- 20054-476873. —28 juillet 1914.— Delcamp (A.). — Ier Certificat d’addition au hrevet pris le i3 mai 1914 pour dispositif pour soustraire les appareils électriques d'une ligne aux perturbations provenant de çourant alternatif ou non, continu, direct ou d’induction des lignes voisines et application de ce dispositif aux lignes télégraphiques et téléphoniques.
- 20067-455 811. — 21 mai 1913. — Batault (E.). — ier Certificat d’addition au brevet pris le 22 mars igi3, pour interrupteur ou commutateur électrique.
- 479 281. — i5 juillet 1915. — Montagnier (J.-C -E.) et Ferrand (G.-J.-J.)à Lyon. —Appareil électrique de chauffage.
- 479344. — 26 mai 1915. — Turri (G. G.). — Perfectionnements aux appareils téléphoniques.
- 479 3a3. — 21 juillet 1915. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les systèmes de commande pour moteurs électriques.
- 479 348. — 22 juillet igi5. — Neuland Magnétos Ld. — Perfectionnements dans les générateurs électriques.
- 479329. — 22 juillet igi5. — Société Landis et Gyr (A. G.).— Compteur d’ampères-heures à induction.
- 479 3g6. — 28 «uillet 1915. — Segre (M.). — Système de fabrication d’appareils électriques ou de leurs éléments au moyen de matière cornée. Voir également : 479397 (XX/3j et 479 398 (XX/3).
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- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Une nouvelle industrie, l'affinage de l’étain, se crée aux Etats-Unis.
- A Perth Amboy (État de New-Jersey), The American Smelting et Refining Cy vient d’achever la construction d'une nouvelle usine métallurgique spécialement destinée à la réduction et à l’affinage des minerais d’étain de Bolivie.
- La consommation d’étain croît très rapidement aux États-Unis où il n’existait cependant, jusqu’à ce jour, ni mine, ni fonderie de ce m^tal, On en importait annuellement quelques 45 ooo tonnes^ estimées 260 millions de francs environ dont 90 % en provenance de la Malaisie. Or, des droits élevés à l’exportation sur le minerai ont amené le pays producteur àprocéder surplace à l'affinage du métal, si bien qu’il est aujourd’hui en mesure de livrer un métal très pur, propre à l’étamage de la tôle.
- La Bolivie vient en seconde ligne pour la production du minerai d’étain. Le métal brut qu’elle livre est cependant chargé d’impuretés qui le rendent impropre à l’étamage. D’après de récentes analyses faites en Angleterre, il ne contiendrait que g3 % d’étain avec, comme impuretés, du plomb,de l’antimoine, du cuivre et, en plus faibles quantités, d’autres métaux : par contre, le métal affiné est pur à 99,79 % .
- La nouvelle fonderie des États-Unis opérera, outre la fusion des minerais bruts, l’affinage des concentrés. Elle traitera d’ici peu 14 000 tonnes de minerais qui prenaient autrefois le chemin de l’Europe : Angleterre et Allemagne.
- D’autrè part, il est question de l’érection, à Seattle (Washington), d’une fonderie d’étain par un syndicat exploitant d’importantes mines en Alaska et qui importerait aussi des minerais de Bolivie. L’industrie des conserves de poisson et de fruits sur la côte du Pacifique est, d’ailleurs, une clientèle importante.
- •k
- * *
- Concurrence aux produits allemands, et austro-hongrois en Russie.
- L’Office national du Commerce extérieur signale à nouveau dans ses dossiers commerciaux que les exigences de nos exportateurs en matière de paiement pour les fournitures en Russie est un obstacle au développement de nos relations commerciales avec les pays étrangers. M. Pigonneau, consul de France à Kharkolf
- Russie), croit devoir revenir sur cette question priqior-diale. 1 1
- Dans un rapport publié dans les dossiers commerciaux au mois de janvier igi5 il avait déjà insisté,sur la question dn crédit.
- Depuis, notre consul a eu l’occasion de constater que certaines de nos maisons ne consentent encore à ne faire aucune expédition sans avoir reçu au préalable la couverture, augmentée des frais divers, en chèque sur Paris.
- Dans la plupart des cas les maisons russes,* devant. cette manière d’opérer, ont renoncé à leurs^com mandes et celles-ci ont été placées à l’étranger ; nos concurrents acceptent en effet d’être payés en banque, à livraison des (marchandises.
- De tels exemples-démontrent une fois de plus que les commerçants français doivent renoncer à des exigences qui ne seraient acceptables que s’ils n’avaient à redouter sur les marchés étrangers aucune concurrence plus accommodante. 1
- , *
- * *
- Ouverture d une agence en douane en Russie.
- La section de Kharkoff de la Chambre de commerce russo-française fait connaître à l’Office nationel du commerce extérieur que la Banque internationale de commerce à Pétrograd, succursale de Kharkolf, a obtenu du gouvernement russe l’autorisation d’ouvrir, dans ses entrepôts, une agence en douane faisant toutes opérations pour marchandises importées en Russie.
- Les intéressés pourront donner l’ordre à leurs expéditeurs de diriger les envois destinés à la région de Kharkoff à ladite agence à l’adresse ci-après l « Agence en douane de la Banque Internationale de Commerce de Pétrograd, à Kharkoff. »
- *
- * *
- Annales des Postes, Télégraphes et Téléphones.
- La publication des Annales des Postes, ^Télégraphes et Téléphones qui avait été suspendue depuis le début des hostilités, vient de reprendre son cours régulier. Elle est éditée comme précédemment, 6, rue de la Chaussée-d’Antin, à Paris.
- \
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris, — imfiumbrie levé, 17, rue cassette. Le Gérant : J.-B. Noubt.
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- Trente-huitième année SAMEDI 20 MAI 1916. Tome XXXIII (2« série). N» 21
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- .J. CARLIER. — La mesure de l’accélération du mouvement horizontal et ses déductions.
- (Suite)...................................... 169
- P. JÉGOU. — Observations expérimentales relatives à la réception indirecte par dérivation ou en Oudin.......................... 177
- Publications techniques
- Transmission et distribution
- 'Théorie des ondes électriques dans les lignes
- de transmission (Suite). — Weed........ 180
- Eclairage
- Projet de transformation du système d’éclairage public de Milwaukee : premier essai.. i85
- Le rendement des sources électriques de lumière.................................... 188
- Applications mécaniques
- L’équipement électrique des fours à coke de la Semet-Solvay Company, à Geneva (New-York) ........................... ......... 191
- L’électricité dans la construction automobile. 19-2
- LA MESURE DE L’ACCÉLÉRATION DU MOUVEMENT HORIZONTAL ET SES DÉDUCTIONS [Suite)™
- Après avoir montré dans la première partie de cette étude comment on procède actuellement, .dans les mesures de traction, l'auteur décrit les méthodes et appareils à employer pour trouver de nouveaux facteurs, et, notamment, dans le cas de véhicule n'ayant pas de trajectoire guidée dans l'espace.
- III. — Le puissance-mètre mécanique.
- L’ergomètre n’est pas applicable à l’étude du mouvement d’un véhicule n’ayant pas de trajectoire fixe dans l’espace, parce que la distance, qui est le facteur de multiplication de la résultante des efforts appliqués au train, doit être mesurée sur une trajectoire fixée d’avance. Dans le cas des chemins de fer, les rails constituent cette trajectoire.
- La mesure de la distance, qui se fait au moyen d’une des roues du wagon-dynamomètre, n’est (*)
- (*) Voir La Lumière Electrique du i3 mai 1916, p. i49-
- pas rigoureuse, bien que satisfaisante en pratique, quant à sa précision. Mieux vaut cependant, quand il est possible, obtenir cette valeur par voie de déductions mathématiques.
- La mesure de la distance et de quantités, telles que la vitesse, la puissance, etc., des mobiles, dont la trajectoire dans l’espace n’est pas repérée d’une manière continue, offre, en général, certaines difficultés.
- L’appareil utilisé dans ce but, en navigation, est appelé loch; son principe peut varier, et consister, par exemple : dans un moulinet taré dont le nombre de tours est l’expression d’une distance; dans la perte piezométrique d’un tube de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N® 21*
- Pitot; dans l’effort du courant d’eau sur une palette de surface donnée; dans le défilage d’une longueur donnée de corde, pourvue de nœuds, etc.
- En observant le loch, en même temps qu’un compteur de secondes, on arrive à déterminer la vitesse, mais très imparfaitement. Comme on le conçoit, les appareils comportent par eux-mêmes des erreurs, et la méthode en contient, du chef du mouvement de l’eau elle-même, des lectures non concordantes, etc.
- Pour obtenir sans trajectoire fixe dans l’espace les valeurs de la distance et de la vitesse, qui sont les éléments du calcul de la puissance, il est nécessaire de connaître deux facteurs principaux, à savpir : i° la vraie valeur de Vaccélération de vitesse, positive ou négative ; a0 le temps.
- L’accélération (déduction faite de la déclivité) est mesurée par le dynamomètre d’inertie de Désdouits, dont l’axe vertical est constamment repéré dans l’espace, quelles que soient les inclinaisons du véhicule qui le porte, au moyen d’un mécanisme gyroscopique. Voici le principe de l’appareil :
- AOm (fig. 5) est une masse pendulaire pouvant
- arrière et prend une position m', pour laquelle elle est en équilibre sous l’action :
- a) De la tension de la barre O m' ;
- b) De la force d’inertie mW ;
- c) Du poids P = mg.
- Par rapport à O, on a pour la somme desmoments des forces :
- mWOm' cos (3 — mgOm' sin p = o ;
- d’où :
- W = g tg p.
- L’ordonnée y tracée par la tige prolongée AC du pendule est égale à :
- tg P =’ et W = | y,
- comme il a déjà été démontré ci-dessus.
- i° Mesure de T accélération de vitesse. — L’ordonnée y donne la vraie valeur de l’accélération de vitesse appliquée au véhicule, s’il reste hori.
- |1I jir
- Sens âe
- la marche
- Fig-. 5. — Pendule d’inertie associé au gyroscope.
- Cliché Génie Civil.
- osciller autour du point O, qui appartient au corps dont on veut mesurer l’accélération W. Par suite de son inertie, la masse m reste en
- zontal pendant la marche, ce qui veut dire que l’axe I, II, par rapport auquel on mesure (3, doit rester, lui-même, vertical. Comme la verticale du
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- véhicule ne coïncide pas toujours avec la direction de la pesanteur, l’angle p est diminué d’un angle P', ou augmenté d’un angle p" altérant •d’autant la valeur de l’ordonnée y II en résulte que l’accélération de vitesse appliquée au véhicule n’est pas mesurée avec exactitude. Or, cette •exactitude doit être absolument rigoureuse si l’on veut que les quantités qui en sont déduites «oient exactes.
- L’ordonnée y ne sera l’expression vraie de l’accélération horizontale appliquée au véhicule, qu’à la condition que la verticale I, II, soit matérialisée en quelque sorte dans l’espace et que la position du pendule Om soit constamment repérée par rapport à cette verticale.
- Pour atteindre ce résultat, on se sert d’un gyroscope, qui a pour propriété, comme on le sait, de garder, malgré l’influence de forces extérieures, la position initiale qui lui a été assumée lors de sa mise en marche. Il suffira donc de repérer soigneusement le zéro de l’accé-léromètre lorsque le véhicule est au repos, avec la position du gyroscope lors de son lancement.
- Comme on le voit, la ligne des zéros, est, ainsi constamment repérée; et, d’autre part, la multiplication de la valeur instantanée de l’accélération par le temps donne au diagramme un tracé régulier de la ligne des vitesses.
- On pourrait aussi substituer au gyroscope un verticaloscope, ou dispositif pendulaire compensé. de manière à donner la verticale, indépendamment des actions de la gravité et de l’accélération.
- a0 Mesure du temps.—Elle sefaitau moyen d’une horloge appropriée, ou d’un compte-secondes, dont le remontage est fait périodiquement.
- Ces quantités fondamentales étantdéterminées, on peut en déduire des valeurs de la vitesse, de la distance, etc., et, si l’on associe ces valeurs à d’autres, telle que l’effort de traction (dynamomètre de traction) ou la résultante des efforts moteurs et résistants fdynamomètre d’inertie), on trouve des résultats extrêmement intéressants, tels : le travail, la puissance, etc.
- Mesure des vitesses. — Le pendule, associé au gyroscope (fig. 5), répond à l’équation :
- dv — fdt, et v = J jdt.
- Il en serait de même pour le pendule associé à un verticaloscope, se substituant dans ce cas au gyroscope, ou pour un dispositif pendulaire, que n’influencerait pas la composante horizontale de la gravité.
- Pour effectuer l’intégration des accélérations depuis l’instant O jusqu’à l’instant T, il suffira de planimétrer la courbe des accélérations inscrites sur une bande de papier, mue par le temps.
- Mais, cette façon d’opérer étant fuit incommode et imprécise, il vaut mieux d’en réaliser l’intégration au moyen de la roulette intégrante d’Abdank-Abakanowicz. La vitesse vraie du véhicule par rapport à l’horizontale est ainsi donnée, par voie de déductions mathématiques rigoureuses des mesures d’accélérations de vitesse et du temps. Or, la précision de la mesure du temps est grande, celle de la mesure de l’accélération, grâce à une suspension, pratiquement sans frottement du pendule, peut l’être au moins autant. La valeur de la vitesse qui en résulte sera donc, pour le moins, aussi rigoureuse.
- Mesure de la puissance effective fournie au train par les moteurs de traction. Le produit de l’effort appliqué au train, par ses moteurs de traction, par la vitesse, donne la valeur de la puissance effective.
- La mesure de cet effort doit se faire au moyen du pendule repéré par rapport à la perpendiculaire au véhicule.
- L’accélération multipliée par la masse M du véhicule de poids P donne la valeur de la force accélératrice F, qui est la résultante des efforts moteurs et résistants, qui agissent sur lui :
- F = M,W = -, =
- g l l
- dans cette formule, la valeur y est celle reprise à la figure 5, si on suppose le véhicule horizontal.
- On voit en effet que, sur une pente d’inclinaison p (fig. .6), un pendule non repéré au vertica-lomètre reste vertical, si le train est au repos, et inscrit sur le papier une ordonnée :
- — y — — ^tg p.
- Y!accélération négative inscrite vaut dans ce cas : — W = — j y — — g tg P ;
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- et la force accélératrice correspondante est :
- F = — MW = — P tg p.
- Or, P tg p est précisément la composante hori-
- Fig. 6. — Pendule d’inertie non repéré par rapport à la verticale dans l’espace.
- x C.iché Génie Civil.
- zontale de la gravité, qui tend à entraîner un mobile placé sur un plan incliné d’un angle p sur
- l’horizon (fig. 7). Le pendule d’inertie, non repéré au verticalomètre, au repos indique donc l’accélération négative, —g tg P, que prendrait le train soumis à l’effort F = — P tg P, si la voie était de niveau.
- Si le locomoteur développe, suivant la pente, l’effort moteur exactement suffisant pour compenser la résistance au roulement du train : F = O, le train roulera sur cette pente comme le ferait un mobile soustrait à toute résistance. Il prendra exactement l'accélération due à la gravité :
- W = g tg p.
- Alors la plume ira de B' en B (fig. 6) et Vaccé-lération lue au diagramme sera égale à zéro, alors qu’elle est nettement positive.
- L’effort accélérateur inscrit, pour le train de-masse M, est alors :
- F == MW = O.
- Ceci prouve qu’un pendule, qui trace u» diagramme dont la ligne des zéros est repérée en B (fig. 6), mesure par rapport à cette ligne, correspondant d’ailleurs à la perpendiculaire au véhicule, laccélération due à la résultante des efforts-moteurs et résistants, qui agissent sur le tramr abstraction faite de la gravité.
- Si le locomoteur développe suivant la pente un effort moteur supérieur à celui qui est nécessaire pour compenser la résistance du train, le pendule en question s’inclinera d’un angle plus grand que 3 (fig- 6),. et la plume tracera une ordonnée plus grande que y. La grandeur de l’ordonnée qui dépasse y n’exprime que là force accélératrice, qui meut le train, grâce à la puissance développée par le locomoteur lui-même à. l’exclusion de la gravité.
- L’effort total, appliqué au train qui descend une pente d’inclinaison p, peut donc être mesuré par un pendule, qui trace un diagramme, dont la ligne des zéros est repérée en B' (fig. 6), c’est-à-dire par rapport à la verticale.
- Ainsi, l’ordonnée y (B' à B), en supposant que le train descende la pente dont l’angle est p {en accélération de vitesse), mesure la force due à la gravité :
- F - . MW;
- dont la valeur de l’accélération, due à la gravité,, vaut :
- W = g *g P-
- La portion de l’ordonnée, qui dépasse B, et qui exprime l’accélération due au locomoteur lui-même, mesure la force :
- F, = Mj.
- Enfin, l’effort total appliqué au train descendant la pente p, en accélérant sa vitesse, est :
- Fg = F + F, =.M (W +y).
- Supposons que le train monte une rampe d’angle P, en accélérant sa vitesse, le pendule s’inclinera (fig. 6) vers la gauche, et le style tra—
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- cera vers la droite une ordonnée qui dépassera le point B'.
- L’effort total que le locomoteur développe est alors la somme des efforts nécessaires, l’un pour équilibrer la composante de la gravité :
- F = MW ;
- et, l’autre, celui nécessaire à accélérer la vitesse du train :
- F1 = M/.
- En conclusion donc, par rapport à la perpendiculaire au véhicule (point B de la figure 6), l’ordonnée tracée mesure, à une constante près, la résultante des efforts moteurs et résistants, soit la force accélératrice, due à la puissance développée par le locomoteur lui-même.
- Par rapport à la verticale (point B' de la figureô), l’ordonnée mesure, à uneconstanteprès, la force accélératrice résultante, due à l’action de toutes les forces (la gravité y comprise), qui anime le train pour lui communiquer sa vitesse. En effet, en descendant une pente, l’ordonnée tracée à partir de B' (fig. 6) comme origine, exprime, à une constante près, l’effort dû à la gravité ajouté à celui dù au locomoteur lui-même; en montant, l’ordonnée tracée sur B' comme origine exprime, à une constante près, l’effort total diminué de celui dù à la gravité, soit l’effort, dont résulte uniquement l’accéléra lion de vitesse du train.
- En d’autres mots, Vaccélération de vitesse, qui anime réellement le train, tant sur pente que sur
- Dirrchon du rncwftnitnt (accélération} par rapport à l'horizon
- Fig. 8. — Pendule d’inertie placé sur une pente p.
- rampe, doit être mesurée par rapport à la verticale.
- La figure 8 montre ces différences.
- La différence entre y et y{ : y2 = y — yi, mesure la force, accélératrice agissant sur le véhicule. Au diagramme, y2 est facilement trouvé.
- En établissant à tout moment la verticale III, IV, par un mécanisme gyroscopique par exemple, on peut mesurer a2, et aussi y2 et se servir de ces valeurs, qui exprimentl’accélération horizontale du véhicule :
- pour diverses déductions mathématiques.
- On peut donc trouver la valeur de y2 de deux manières :
- Dans le premier cas, on fait la mesure de l’accélération horizontale du véhicule, en opérant par différ ’nce entre les ordonnées consécutives, inscrites au diagramme, repérées à une base quelconque : la position verticale I, II, du pendule par exemple, lorsqu’il est au repos et sur palier. Ce procédé n’est pas toujours commode.
- Dans le second cas, grâce à l’existence de la verticale III, IV, n’importe la position du véhicule, la mesure est faite immédiatement et directement.
- L’inscription sur la feuille de papier, dont les abscisses sont proportionnelles à la distance parcourue (mue par une des roues dans les wagons-dynamomètres) de la résultante des efforts moteurs et résistants, donne un diagramme dont la surface planimétrée multipliée par la masse M du train exprime la valeur du travail effectif livré à ce train, par les moteurs de traction, uniquement.
- Si au lieu de faire l’intégration en question en fonction de la distance, on l’effectue en fonction de la vitesse horizontale, on aura la valeur de la puissance effective fournie de ce chef an train suivant une trajectoire horizontale. C’est un résultat éminemment utile.
- Mesure de la distance horizontale. — Il suffit, pour l’obtenir, de multiplier la vitesse horizontale par le temps, comme il résulte de l’équation :
- XT
- vdt.
- La roulette intégrante d’Abdank-Abakanowicz
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- donnera encore la solution et permettra de lire sur un diagramme ou dans un compteur la distance parcourue.
- Description du puissance-mètre mécanique. — Il comporte (fig. 9) un pendule P de forte masse suspendu à un bâti A, par l'intermédiaire de lames d’acier flexibles S. La masse P conduit un levier dont le bras l en fourche, très long, conduit les leviers m et n, tournant autour des axes
- La position du chariot i, par rapport aux tiges-guides J et k, donne l’expression du produit de l’accélération horizontale réelle (inclinaison de la roulette V) et du temps, c’est-à-dire de la vitesse, suivant l'horizontale lorsque le cylindre a est mû proportionnellement au temps.
- Par les pièces l et l’aiguille m, la vitesse est indiquée sur un cadran et, par les pièces n et o, elle est enregistrée sur la bande de papier.
- Au cas où les mouvements de roulis du véhi-
- Axe horizontaldu gyroscope
- Fig, 9. — Puissance-mètre (élévation).
- Cliché Génie Cii'il.
- I et 11. L’axe de rotation F(ll) du levier n est monté sur une pièce B qui peut tourner autour de XY. La pièce B est sous la dépendance du gyroscope G, au moyen de la manivelle M et de la bielle i. Ainsi, tout angle pris pas le pendule P, par le seul effet de la gravité, est racheté par le gyroscope ; et, seuls, les efforts d’accélération réelle feront prendre à la tige 3 (fig. 10), tournant autour de l’axe II, un angle proportionnel à celui du pendule P par rapport à la manivelle B, laquelle marque, à tous moments, la verticale.
- C’est l’angle pris par 3 ou angle a2 dans la figure 8 par rapport à la manivelle B, qui donne la valeur de l’accélération réelle, qui anime le corps en mouvement.
- L’angle pris parla tige 3 (fig. 10) est reporté sur le cylindre a, par le fait de l’inclinaison de la roulette fortement biseautée Y, qui est orientée par le parallélogramme formé des pièces h, c, d et e,Net dont les axes de rotation des pièces e et h sont appliqués au chariot h èt, à la roulette Y. La roulette V est montée sur un chariot i, guidé par les barres / et k.
- cule seraient de quelque importance, la position du pendule P devrait être modifiée de façon à lui faire tenir sa verticalité dans le plan II (fig. 9), et, dans ce but, tout le système, pendule, bâti, manivelle B, etc., équilibré et rendu mobile autour de l’axe ZZ,, est conduit par le gyroscope
- G,.
- Les positions des verticales dans le plan tangent à la trajectoire et dans celui perpendiculaire sont indiquées sur des cadrans et inscrites sur la feuille de papier.
- L’angle pris par le levier m (lig. 9) est reproduit sur le cylindre q dont la vitesse est’propor-tionnelle à la position du chariot i par rapport aux guides / et k, au moyen d’un parallélogramme. Au chariot s est pivotée une roulette coupante r. dont l’angle, dans n’importe quelle position du chariot s. est le même que celui du bras m (fig. 10).
- La multiplication de cet angle par la vitesse donne la puissance suivant une trajectoire horizontale. Un compteur l à un seul sens totalise tous les déplacements du chariot s dans le sens
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- positif (direction du mouvement), tandis que le compteur u totalise tous les déplacements du chariot en sens inverse (direction inverse du mouvement).
- de temps a, la vitesse, par l’inclinaison d’une roulette coupante Y. Le déplacement du chariot z, qui porte la roulette coupante Y, orientée par un parallélogramme et par un bras appropriés I.,
- Dénivellations latérales (Roulis) jY
- ,1
- Moteurqui Commando ! ïïtÛoplôncmcnt/ mi pspi'cr____________
- c des résultanbcsdcs
- b rts moteurs où résistant s
- Sens de nmrr.hr. du
- suivant le temps
- Fig*, io. — Puissancc-mùlro vu en plan.
- UHlA t'CMC Ctrl/.
- La puissance dépensée pour la propulsion est donc enregistrée en t, celle absorbée en « retardation » (freinage, contre-vapeur, résistances diverses, etc.) l’est en u.
- La distance étant le produit de la vitesse par le temps, il suflit de reproduire sur un cylindre
- donne la distance. Un compteur spécial peut repérer cette position.
- Le gyroscope G commande la pièce B (fig. y) et une aiguille v ainsi qu’un style, à l’extrémité d’une tige, indiquent et inscrivent les valeurs des déclivités. De même, le gyroscope G, peut
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- indiquer et inscrire les oscillations transversales.
- Pour que le cylindre q tourne à une vitesse proportionnelle à la position du chariot i sur le cylindre [a, un moteur à vitesse variable (ou le différentiel de deux moteurs tournant à vitesses égales et en sens inverse lors de la vitesse zéro, et sur l’un desquels s’exerce l’influence de la position du chariot i sur le cylindre a) est contrôlé par l’indicateur de vitesse.
- La feuille de papier peut aussi avancer proportionnellement au chemin parcouru ; et, dans ces conditions, l’indicateur de distance, chariot entraîné par le cylindre, en contrôle la marche.
- L’emploi de gyroscopes peut donner lieu à des critiques, surtout pour les longs parcours sur mer, cas auquel des corrections mathématiques peuvent être nécessaires. Dans ce cas, on peut organiser le mécanisme du puissance-mètre, de telle façon qu’un vertiealoscope commande la manivelle B (fig. 9) et qu’un autre commande la position du bâti A autour de l’axe Z Z|.
- Un autre point est encore à considérer, tant en ce qui concerne le puissance-mètre mécanique, qui a fait l’objet de la présente description que le puissance-mètre électrique, dont la description va suivre. C’est celui qui concerne l’influence sur le puissance-mètre des forces latérales au véhicule.
- Au cas où la trajectoire est fixée d’avance, les rails de chemins de fer, par exemple, qui constituent cette trajectoire, les forces latérales restent perpendiculaires au plan dans lequel est contenu le pendule et elles ne sauraient donc exercer une influence quelconque sur celui-ci.
- Le cas n’est pas toujours le même en naviga-
- tion j il peut se faire que la position du bateau , sous l’influence des courants d’eau, des lames, du vent, etc., soit plus ou moins oblique par rapport à la trajectoire réellement suivie. Alors le plan dans lequel se meut le pendule forme également un angle avec la trajectoire de l’espace, et l’accélération de vitesse, tangente à la trajectoire, se décompose en deux composantes, dont l’une contenue dans le plan du pendule n’est que la projection de l’accélération horizontale tangente à la trajectoire. De là, donc, des erreurs possibles dans les mesures effectuées, dont l’ordre peut quelquefois être élevé. Il importe d’y obvier.
- En installant deux pendules à angle droit, chacun d’eux mesurant l’accélération horizontale contenue dans son plan, et combinant les valeurs des accélérations ainsi mesurées en une résultante, on relèvera, à tout instant, la direction de la trajectoire réellement suivie (la résultante en question est la tangente à cette trajectoire), et la valeur de cette résultante, laquelle peut alors être inscrite au diagramme, est reportée dans les mécanismes.
- Cette situation de marche n’est peut-être pas aussi fréquente en navigation qu’en aviation. Il est, en effet, très rare que l’avion ne fasse pas un angle avec sa trajectoire, et on doit alors faire usage d’un dispositif tel que, pour n’importe quelle position de l’avion, la mesure des accélérations horizontales contenues dans deux plans à angle droit puisse se faire, de façon à en tirer l’accélération horizontale de vitesse résultante, c’est-à-dire tangente à la trajectoire.
- (A suivre.)
- J. Caklier,
- Hépétîteur du Cours d’exploitation des chemins de fer à l’Université de Liège.
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- OBSERVATIONS EXPÉRIMENTALES RELATIVES A LA RÉCEPTION INDIRECTE
- PAR DÉRIVATION OU EN OUDIN
- Aujourd’hui le schéma simplifié d’une réception indirecte par dérivation sc résume généralement au montage indiqué figure i.
- Pour interpréter physiquement ce montage d’une façon simple et cependant rationnelle,
- nous pouvons considérer isolément d’une part le circuit détecteur-téléphone et d’autre partie circuit antenne-self-Oudin-terre.
- Il importe de remarquer de suite que le circuit détecteur-téléphone présente une résistance très élevée (résistance du détecteur et des écouteurs téléphoniques) et une impédance considérable (self avec fer des écouteurs), de sorte que l’introduction de ce circuit aux bornes d’une self, d’une capacité, ou entre deux points d’un circuit oscillant, ne modifie en rien, pour ainsi dire, leur régime de fonctionnement, ces organes vibratoires conservant toute leur autonomie d’action.
- Bref le circuit détecteur-téléphone, qui renferme l’organe sensible et l’organe révélateur de l’action plus ou moins énergique des ondes sur le détecteur, est un circuit susceptible d’être
- branché entre deux points d'un système vibrant sans que son introduction vienne troubler le régime de fonctionnement de ce système.
- Ceci posé, si nous revenons au montage en Oudin indiqué ci-dessus, nous pouvons considérer le système antennc-Oudin-terre comme tout à lait autonome, c’est-à-dire vibrant comme s’il était seul et, si on suppose l’antenne frappée par des oscillations de longueur d’onde )% ou de pulsation w, nous pouvons considérer qu’aux bornes A et B du circuit détecteur-téléphone est appliqu ée une différence de potentiel hertzienne ayant pour valeur o L I (L = valeur de'la self Oudin intercalée sur l’antenne; 1 = intensité sensiblement égale à l’intensité à la hase de l’antenne).
- L’effet révélateur ou le son rendu par l’écouteur étant fonction de l’action que subit le détecteur, laquelle est évidemment fonction elle-même de la valeur de la différence de potentiel hertzienne w L1 appliquée aux extrémités de son circuit, on comprend aisément comment en déplaçant le curseur sur la self pour rechercher la mise en résonance de l’antenne sur les oscillations à recevoir, l’effet décélateur varie et passe par un maximum au moment où L 1 est maximum,c’est-à-dire au moment où l’accord cherché est réalisé.
- Ces conceptions sur le fonctionnement de la réception en Oudin conduisent rapidement à la réflexion suivante : si, ayant ainsi réalisé la syntonie de l’antenne, on suppose l’extrémité B du circuit détecteur-téléphone susceptible de se déplacer sur les spires de l’Oudin, par exemple entre le curseur-antenne et la terre, évidemment lew LI appliqué sur le circuit détecteur diminuera, parce que le facteur L diminuera de L à O, tandis que l’antenne reste toujours accordée, puisqu’on suppose qu’on ne touche pas au curseur-antenne convenablement réglé une fois pour toutes.
- Mais l’antenne sur laquelle est branché l’Oudin possède une période propre fonction de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N° 24.
- sa self 1/ cl de sa capacité ('/. Qu’arriverait-il si au lieu d’appliquer l’extrémilé B du eircuil détecteur-téléphone sur les diverses spires de l’Oudin intercalées sur l’antenne on supposait qu’on fasse glisser cette extrémité le long de l’antenne jusqu’au sommet .'
- Evidemment cette opération n’introduit encore aucun trouble dans le fonctionnement de l’antenne accordée, mais au lieu d’avoir aux bornes du circuit détecteur-téléphone une différence de potentiel au plus égale à w L 1, elle pourra être amplifiée de la valeur w L' I. Si alors la self L' de l’antenne n’est pas négligeable par rapport à la self L de l’Oudin, c’est-à-dire si la longueur des ondes à recevoir n’est pas trop grande par rapport à la période propre de l’antenne, le renforcement du son dans les écouteurs, corrélatif de l’effet renforcé de l’aetion des oscillations sur le détecteur, ne sera lui-même pas négligeable et procurera une notable accentuation de la sensibilité du récepteur.
- Si on dispose par exemple d’une antenne en parapluie de 4f>o mètres de longueur d’ondes propre, il est facile de vérifier (résultat expérimental) cette proposition en comparant les effets lorsqu’on transporte l’extrémité B du circuit détecteur-téléphone de l’Oudin sur une extrémité d’un des multiples brins d’antenne
- retombant vers le sol, par exemple le plus voisin du poste (fig. u).
- L’augmentation de la sensibilité, qui est ainsi obtenue, est remarquablement nette tant que la longueur des ondes à recevoir est un multiple peu élevé de l’ordre de grandeur de la longueur d’ondes propre de l’antenne, elle est encore perceptible pour des oscillations ayant jusqu’à i 8oo mètres de longueur d’onde.
- A vrai dire, pour mettre en jeu tout cet effet, cette liaison avec l’extrémité d’un brin d’antenne est d’ailleurs inutile si on remarque que la partie de l’Oudin non utilisée pour accorder l’antenne participe au même titre que les brins d’antenne au mouvement vibratoire général et qu’elle peul ainsi être considérée comme formant ainsi un brin supplémentaire, de sorte qu’en faisant glisser l’extrémité B du circuit détecteur-télé-paone sur les spires de la partie extérieure à la self de l’Oudin intercalée sur l’antenne, on peut obtenir le même effet que celui obtenu ci-dessus.
- La différence de potentiel hertzienne appliquée sur le circuit détecteur devient alors u> (L-|- l) I, l pouvant varier jusqu’à la valeur L' de l’antenne ou de l’un de ses brins.
- En résumé, dans une réception indirecte par dérivation, la self de l'Oudin, extérieure à la self utilisée pour réaliser l’accord de l’antenne, se comporte comme un brin d’antenne et permet par un réglage convenable sur celle-ci de profiter intégralement de l’effet renforçateur signalé en prenant contact sur l’extrémité d’un des brins de l’antenne.
- A vrai dire, cette conception de l’Oudin comme formant un brin d’antenne n’est pas nouvelle, elle remonte à L’époque des premiers essais de sélection au moyen des Jiggers de Marconi ou des antennes dérivées de Slaby, mais nous avons cru intéressant de développer ces conceptions et de relater ces résultats d’expériences pour montrer que le montage schématisé (fig. i) généralement adopté aujourd’hui est antirationnel et qu’il est nécessaire de revenir au montage indiqué autrefois, à deux curseurs dont l’un sert à accorder l’antenne, tandis que l’autre sert à appliquer aux bornes du circuit détecteur la différence de potentiel hertzienne maxima due à l’effet intégral w(L-f- L') I de l'antenne on vibration (fig. 3).
- Nous croyons que c’est l’habitude de recevoir de plus on plus des émissions de grandelongueur d’ondes, qui alors sont décelées avec la même sensibilité en utilisant le montage à un ou deux
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- curseurs, quia fait s’orienter vers ce montage simplifié défectueux très répandu aujourd’hui. Dans ce cas en effet la self L devient très grande par rapport à la self L'de l’antenne et l’iitilisation de. l’effet intégral devient négligeable et même
- Fig. 3.
- nulle. Qu’on ne dise pas non plus qu’en diminuant convenablement la capacité C intercalée à la base de l’antenne de façon à raccourcir la longueur d’onde propre de l’antenne, et en l’allongeant ensuite artificiellement par l’introduction d’une self plus grande sur l’antenne, ce qui exi-
- gerait un déplacement du curseur antenne-détecteur de façon à introduire plus de spires, donc aussi une self plus grande aux bornes du circuit détecteur-téléphone, on peut dans tous les cas rendre ainsi la self de l’antenne négligeable par rapport à la self de l’Oudin de sorte que l’effet dii au w L' I de l’antenne soit négligeable et nul en pratique. En effet il n’est pas niable que l’introduction d’une capacité sur une antenne est toujours une cause de mauvais rendement, qui doit être évitée autant que possible.
- Ainsi dono seul le montage indirect représenté figure 3 est celui qui convient pour recevoir les longueurs d’ondes les plus diverses avec le maximum de sensibilité.
- Enfin cette façon de concevoir le circuit détecteur-téléphone comme un ensemble révélateur de la tension hertzienne appliquée à ses deux extrémités évite ces raisonnements courants, trompeurs et peu saisissants, qui font considérer l’Oudin associé au circuit détecteur-téléphone comme un circuit oscillantapériodiquc ou périodique qu’il s’agit d’accorder sensiblement sur la période des oscillations engendrées dans l’antenne.
- Paul Jégou,
- Ingénieur E. S. E.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série).— N*21.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Théorie des ondes électriques dans les lignes de transmission {Suite). — Weed.
- Dans un article précédent (') l’auteur a développé les équations fondamentales relatives à la propagation des ondes dans une ligne de transmission et étudié les réflexions et l’oscillation produites quand une ligne ouverte est mise en communication avec un générateur d’impédance nulle. Dans le présent mémoire il considère les cas où la ligne est fermée, ou court-circuitée à son extrémité.
- *
- * *
- Dans le cas d’une ligne fermée à son extrémité Fonde de charge pénètre dans la'ligne comme l’indique la figure 2. Quand cette onde atteint l’extrémité la plus éloignée de la ligne, la force contre-électromotrice due à l’établissement du courant dans une nouvelle inductance s’évanouit, puisque ce courant occupe l’inductance entière de la ligne, allant de l’extrémité de la ligne dans le sol. Le voltage E produit un courant additionnel dans le sol qui consiste en1 une onde de décharge pénétrant dans la ligne par l’extrémité fermée ou mise au sol. Cette onde de voltage E' =—E et de courant I' telle que
- I'L (— dx) = — Mdt,
- qui peut être appelée onde réfléchie, se super-
- T
- I
- k
- 1
- A_
- Fig. 1.
- générateur la ligne entière se trouve sous un voltage nul et est parcourue par un courant al. Une autre onde de charge pénètre alors dans la ligne et, se superposant à l’état précédent, donne un voltage E et un courant 31. La réflexion de cette onde à l’extrémité dé la ligne donne un voltage nul et un courant 4L Le courant va donc en croissant par bonds égaux à I, tandis que le voltage alterne entre E et,zéro.
- 11 est intéressant d’envisager également les accroissements successifs de l’énergie. Dans la première onde l’énergie par unité de longueur est :
- :2
- CK2
- LI2.
- Après la réflexion l’énergie par unité de longueur, qui est la somme dés énergies de l’onde incidente et de l’onde réfléchie, est :
- w + W' = = 2L12.
- 2
- Jusqu’à ce que l’onde réfléchie' atteigne le générateur, la puissance prise au générateur est constante et a la valeur :
- IV
- PZ.
- Au moment où agit la deuxième onde de charge l’énergie par unité de longueur de la ligne devient :
- L (31)2
- CE2
- 2
- 5 LI2.
- Comme l’énergie dans la ligne, avant l’action de cette onde, était aLI*, l’énergie qui pénètre avec cette onde est :
- pose à l’état produit par le voltage E et le courant I. L’état résultant est un voltage nul et un courànt al.
- Quand cette onde réfléchie a fait retour au
- 5 LI* — a L 1.2= S LU.
- La puissance prise par cette onde au généra' leur est :
- (*) Voir Lumière Electrique, 32 et 39 janvier 1916.
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- 20 Mai 1916.
- 181
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Après la réflexion de cette seconde onde de charge l’énergie de la ligne par unité de longueur est :
- *1113=. « U».
- Quand la troisième onde de charge pénètre dans la ligne, l’énergie, par unité de longueur, devient :
- L (5I)a
- +
- CE*
- I :tLI*.
- Si
- -*V
- -----------(
- Fig. *.
- L’énergie introduite dans la ligne par cette onde est :
- i 3LI- — 8LU = 5 LU
- et la puissance prise au générateur :
- 5 LU
- Vlc " rV<
- 5UZ.
- •k
- ¥ ¥
- Il est intéressant de comparer les résultats obtenus avec ceux que fournirait la ligne à inductance de la ligure i. En prenant pour origine des temps le moment de la fermeture de l’interrupteur on voit que la puissance fournie à la ligne du temps t — o au temps t = a T est 1E ; celle fournie de t= a T à 1= 4T est 31E ; celle fournie de t = 4T à t = 6T est 5IE, etc. 1 out se passe comme si la puissance croissait uniformément suivant la loi :
- En tenant compte de relations établies antérieurement :
- I = Ey/^ et T = Xv/LC.
- on a :
- Ea
- XL
- où XL est l’inductance totale de la ligne.
- Cette puissance est tout entière localisée dans l'inductance en sorte que l’énergie totale contenue dans l'inductance, au temps /,, est :
- *
- ¥ ¥
- Reste à dire un mot de ce qui se passe au moment de l’ouverture de l’interrupteur. D’une façon générale, si l’interrupteur est ouvert à un instant où la ligne est au voltage E0 et n’est parcourue par aucun courant, il n’y a pas de perturbation produite ; la ligne demeure simplement au voltage E0. Supposons maintenant que l’ouverture de l’interrupteur se produise au moment où la ligne est parcourue par un courant ltf) l’interruption du courant étant instantanée. Si le courant dans la ligne circule vers l’interrupteur, le voltage positif 1„Z s’établira dans la ligne ; l’action est exactement la même que celle qui produisait le voltage réfléchi E' à l’extrémité ouverte de la ligne. Si le courant s’éloigne de l’interrupteur, le voltage produit est le même en grandeur, mais de signe contraire ; ce voltage se superpose au voltage E0 qui existait dans la ligne au moment de l’ouverture de l’interrupteur.
- Utilisant ces remarques générales l’auteur examine ensuite d’un peu plus près ce qui se passe : i" dans le cas d’une ligne ouverte ; a° dans le cas d’une ligne court-circuitéc ; 3° dans le cas -où la ligne alimente uy appareil récepteur inductif.
- ¥ ¥
- L’auteur envisage ensuite l’effet sur ces ondes de l’inductance du générateur et de l’induc-lance ou de la capacité que peuvent présenter les lignes au voisinage des bornes du générateur.
- ♦ 'f
- Un circuit étant fermé sur les bornes d’un générateur doué seulement de résistance, l’effet de cette résistance se borne à réduire le voltage de l’onde de charge. Le voltage absorbé par la résistance étant IRf/, celui qui apparaît dans la ligne est:
- E, — IR, = 1Z;
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N° 2t.
- d’où
- I nfe
- R^ + Z’
- Éÿ représentant le voltage du générateur et Rff sa résistance.
- La résistance du générateur et l’impédance d’onde de la ligne s’ajoutent arithmétiquement pour le calcul de l’onde de charge. Le voltage de cette onde est :
- EC|
- Cil
- IZ
- E,,.
- Z
- JQ -f Z
- La résistance du générateur est très petite en comparaison de l’impédance d’onde de la ligne, et son effet sur l’onde de charge peut être négligé. On va considérer maintenant l’effet de l’inductance du générateur.
- *
- Si le circuit est fermé instantanément sur un générateur d’inductance Lg, le voltage E,? agit à la fois sur l’inductance Lfl et l’impédance Z en série. Le courant croît d’une valeur nulle, pour t — o à. la valeur
- I = y. (•*)
- pour un temps infini.
- L’impédance d’onde étant de la nature d’une résistance, l’équation représentant la croissance du courant est :
- e L„
- et le voltage de Fonde de charge :
- eci! i Z — Eff (i — e ‘ l
- z
- Afin d’étudier cette onde de charge en fonction de la longueur comptée sur la ligne on peut remplacer t par la valeur
- d’où
- t
- x
- V
- V/LC
- E, f
- i
- Z
- i
- _ k
- e i.„
- (6)
- (7)
- et
- Pci, = K*. — P~ÏZ,r^. (*)
- La constante de temps pour la charge de la ligue, d’après les équations (/f) et (5), est Le voltage au début de la ligne sera donc :
- «Ch — o,6'Ja Eff,
- au temps
- t.
- Z ’
- (9)
- après la fermeture de l’interrupteur. La valeur correspondante de x est:
- L’onde de charge correspondant à cette condi-
- Fig. 3.
- lion, pouivr est représentée sur la figure 3
- L
- pour le tracé de laquelle 011 a dû attribuer à L9 et L des valeurs déterminées. Ainsi, pour \jy = o, 5 henry et L = 0,002 65 henry, le voltage à l’entrée de la ligne atteindra la valeur o,632 Eff après seulement que le front de l’onde aura parcouru 188 milles, et, puisque la vitesse est 186 000 milles par seconde, ceci se produira au bout d’environ 1 000 micro-secondes. Ceci suppose que la longueur de la ligne dépasse 94 milles de telle sorte que le front de l’onde ne soit pas encore retourné à l’extrémité de la ligne après s’être réfléchi sur l’extrémité plus éloignée.
- Le temps 1 000 micro-secondes jjeut, naturellement, être calculé directement à partir de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- l'équation (9) si nous connaissons la valeur de Z. Ceci doit correspondre à la valeur L ~ 0,002, 65 heriry, qui a été admise. Pour toute ligne aérienne, la vitesse étant approximativement 186000 milles par seconde, la capacité d'un mille pour L — 0,002 65 se déduit de la
- relation V — d’où :
- v/FX
- Substituant les valeurs de L et V on a :
- G ==
- 1
- 0,00 205 x (186 000)-
- = 0,0109 X
- 0_o -s 0,0109 m. /’.
- La relation Z
- donne
- Z = y/----^
- V 0,0 10c
- 0,00 a65
- — = 4q4 ohms. 109 X io—li
- Portantdans l’cquation (9) on a bien :
- o ,5
- t = — m 0,001 01 seconde. 494
- Pratiquement on trouve toujours aux bornes du générateur quelques organes doués de capacité. D’où l’intérêtd’étudier l’onde qui seproduira dans la ligne dans ces conditions.
- Le condensateur représenté sur la figure k est chargé au voltage E„ avant la fermeture de l’interrupteur. Un front d’onde de voltage est donc produit, le courant étant fourni par le condensateur. Le courantcominence à croître dans l’inductance du générateur seulement après que le voltage du condensateur et, par suite aussi, après que celui de l’onde à l’entrée de la ligne ont été réduits. Le courant du générateur croît alors jusqu’à fournir le courant entier de l’onde quand le voltage du condensateur et de la ligne cesse de tomber. De plus, puisque ce voltage est maintenant inférieur à Ef/, le courantdu générateur continue à croître, rechargeant le condensateur et
- eci, = K,,
- 1
- 2zc:
- V
- A
- 4 Z2Ca
- F',-
- augmentant le courant et le voltage de la ligne. Quand ce voltage atteint la valeur Ef/, le courant, à partir du générateur, sera celui pris parlaligne, augmenté, s’il existe, de celui qui traverse le condensateur. Pour une capacité notable il en
- résultera une oscillation puisque le courant du condensateur peut être atténué seulement par l’apparition,dans le condensateur et la ligne, d’un excès de voltage qui soit en sens inverse du vol-
- tage du générateur. Quand le courant du générateur sera réduit à celui qu’absorbe la ligne, ce voltage sera maximum, mais, aussi longtemps qu’il dépasse le voltage du générateur, il continuera à produire une diminution du courant du générateur, le condensateur fournissant la différence à la ligne. Quand le condensateuret le voltage de la ligne sont de nouveau revenus à Ey, le courantdu générateur sera donc déficient. Nous avons ainsi décrit le cycle complet d’une oscillation fortement amortie, qui commence avec la fermeture de l’interrupteur.
- Pour une valeur quelconque de la capacité que l’on puisse pratiquement rencontrer aux bornes du générateur ou du transformateur, l’oscillation sera entièrement amortie au bout d’une demi-période. Le voltage du front d’onde diminue d’abord très brusquement à partir d£ sa valeur initiale Eÿ, qu’il atteint ensuite graduellement et lentement (Y. fig. 5).
- M. Weed a fait le calcul de l’équation de l’onde représentée sur la figure 3, pour laquelle il trouve :
- (ia)
- Le courant relatif à cette onde est, bien entendu,
- eCh
- Ich— z
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2° Série). — N°21.
- L’équation ( i 2) donne pour t — o, eCh = Eff, et l’onde de charge peut être considérée comme une onde de front de voltage Eff, sur laquelle se superpose une onde exponentielle, qui devient oscillatoire quand
- Cl
- * JA'
- Pour les valeurs Lv = o,5 et Z
- K
- h
- /|i)/i considérées dans la figure S, l’onde résultante ne devient
- manière à partir de l’équation (12) pour les valeurs :
- L = 0,002 65 hen.
- C —*0,0109 in. f.
- L, = o,5 hen.
- C„ — 0,01 rn. f.
- Le front de cette onde est le même que celui qui serait produit par la capacité C<* seule. L’clTct. du condensateur disparaît pratiquement dans
- oscillatoire que si la capacité du condensateur de la figure i\ dépasse
- Lir o,5 __ f p. f
- —— =-----------— = o,a 1 >. 1 o ou o,:>i a 111. f.
- /,Z2 /, X(/.9i)
- Celte capacité est beaucoup plus grande qu’aucune de celles que nous aurons à considérer. Pour calculer l’onde de charge dans un tel cas il serait nécessaire de mettre l’équation (ial sous la forme trigonométrique :
- 2
- 1
- \4-
- Pour exprimer les ondes représentées par les équations (12) ou (i5) en fonction de la distance comptée sur la ligue, on remplacera encore t par
- la v/Meur j; y L C.
- L’onde des ligures i et 5 est obtenue de cette
- un temps très court et la croissance consécutive du courant et du voltage est la même, sensiblement, qui se produirait avec l’inductance Lÿ et pas de capacité.
- Si l’on a une faible capacité aux bornes du générateur et une grande inductance additionnelle mise entre la capacité et la ligne, l’onde de charge 11e différera pas pratiquement de celle obtenue sans capacité et représentée sur la ligure t. C’est ce qui se. produit généralement,
- les organes voisins des bornes ayant une capacité faible, et la grande inductance des transformateurs intervenant entre cette capacité et la ligne. A. B.
- [General Electric Eevieu’, février et mars 1916.)
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- LA LUMIÈRE ÉLËCÎR1QUË
- 18fi
- ÉCLAIRAGE
- Projet de transformation du système d'éclairage public de Milwaukee ; premier essai.
- Pour expérimenter un nouveau système d’éclairage public, la ville de Milwaukee vient d’établir un réseau d’essai comportant 17b candélabres au gaz et électriques et qui revient à 17.Ï 000 francs environ. Le réseau complet comportera 6 800 candélabres électriquesnoiivcaux, cai'on a l’intention de réformer totalement les appareils d’éclairage actuellement en service. Quantau secteur d’essai, son aménagement et sa mise en service 11’ont d’autre but que d’obtenir du public, après qu’il en aura pu juger les avantages, les capitaux nécessaires à la réalisation de cette importante réforme.
- Mode de distribution du courant et d'alimentation des lampes. — La ville a été divisée par le projet en soixante secteurs de superficie sensiblement égale, desservis chacun par un réseau indépendant. Les limites de ces secteurs suivent de grandes artères ; de cette lagon, si le courant vient à être accidentellement interrompu dans l’un des secteurs, cela 11’étcint jamais que les lampes d’un cêté des rues limitrophes.
- Sur tout le réseau, il n'est fait usage que de câbles de choix à enveloppe en ruban d’acier comportant deux couches de papier imprégné sur le plomb, deux autres sur le ruban d’acier et une enveloppe de jute sur le tout pour empêcher l’électrolyse. Ces couches de papier imprégné sont enroulées eu spirale et chacune dans un sens différent. Dans la majeure partie delà ville, le câble est placé sous la partie de l’avenue formant promenade; dans les bas quartiers, il se trouve sous le trottoir ou sous la chaussée dans le caniveau.
- Cour le premier cas, on enterre le câble à environ /,o centimètres, sans conduit ni protection, sauf sous les rues et allées. Là, le câble passe dans des tuyaux de fonte de . n millimètres poussés sous la chaussée par des pistons hydrauliques creux sans toucher au pavage.
- La schéma (fig. 1) montre la méthode adoptée pour alimenter les lampes à intensité constante
- sans faire usage de transformateurs à intensité constante.
- Les circuits principaux seront reliés au réseau de distribution de la Milwaukee Electric Railway and Light Cy, en des points convenables, par des transformateurs primaires ayant un rapport
- Fig. 1. — Schéma montrant, te mode de distribution du courant : i, i, i. — t, parafoudro. —2, source d’énergie ; circuit primaire* — 3, transformateur prirnairc-srcondairr.
- — 4t transformateur prirnnirc-sccondnirc supplémentaire.
- — 5, circuit série. — b, circuit de commande du disjoncteur à huile. — 7 interrupteur a temps à commande électrique. — S, branchement à iio volts peur commande ries interrupteurs. — <j, \v«ll-heurc-metre.
- d’environ i : i et capables d’une puissance de i6 kilowatts. Pour commencer, les transformateurs marcheront à 90 % de la pleine charge ; par la suite, quand le nombre des lampes aura été accru conformément aux derniers projets, on installera de nouveaux transformateurs.
- Le secondaire de chaque transformateur primaire est relié en série avec, les enroulements primaires de petits transformateurs de lampes disposés au pied de chaque candélabre. Le secondaire de ces transformateurs est relié, à son tour, à sa lampe par un circuit dit « tertiaire « ou de lampe, mis à la terre par son autre extrémité. Les transformateurs de lampes étant placés sous le sol, il n’y a, au-dessus du sol, què des circuits d’un voltage 11e dépassant jamais 40 volts.
- En certains cas, lorsqu’il est nécessaire de faire passer un circuit autour d’une promenade,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXÉI (2e Série). — N° 21.
- on le « boucle « et on le relie au circuit principal à travers un transformateur, cela en raison de l’économie possible sur le câble, le voltage nécessaire à un petit nombre de lampes étant réduit. La question est d’apprécier ce qui prime de l’économie de câble ou des pertes dans le transformateur. Si la boucle a plus de 73 mètres de longueur, il y a économie â employer un transformateur de plus. Ce transformateur spécial est relié en série aux enroulements primaires des transformateurs de lampes et le circuit de la lampe dans son candélabre devient « quaternaire ».
- Les transformateurs primaires sont montés sur colonne en des points convenables; leur secondaire est relié par une conduite montante au câble souterrain; quant au primaire, il l’est au réseau de distribution de la Compagnie à travers des disjoncteurs à huile qui protègent lçs circuits contre les surcharges. Les colonnes peuvent recevoir des watt-heure-mètres ainsi qu’un voltmètre enregistreur, lequel sert à vérifier si la tension reste dans les limites requises.
- Les transformateurs de lampes, d’un type série-parallèle, sont logés dans une boîte en acier embouti de i5a X X 10a millimètres qui se place dans une petite fosse en béton à la base de chaque candélabre ; ils sont reliés en T â la lampe. Le vide entre le transformateur et la boite métallique, de meme que le vide entre cette boite et les parois de la fosse en béton, est rempli d’isolant.
- Les transformateurs de lampe sont construits de manière à compenser automatiquement par leur grande réactance à vide la mise hors circuit de lampes. Ainsi, le courant du circuit principal est maintenu pratiquement constant même si une ou plusieurs lampes se trouvent brûlées et cela, sans faire usage de transformateurs â intensité constante
- Les caractéristiques des transformateurs de lampe pour diverses intensités lumineuses sont données ci-après (tableau 1).
- Pour les candélabres à deux lampes, les transformateurs possèdent deux jeux d’enroulements dont les secondaires sont reliés à un câble à troisvfils montant dans le lût. du candélabre : un fil pour chaque lampe et un fil de retour commun. Ce système est préféré au montage des lampes en série avec un secondaire à deux fils parce
- qu’il assure le fonctionnement d’une lampe même quand l’autre est brûlée.
- Tauliîau 1.
- INTENSITÉ TRANSFORMATEURS
- DES mt
- LAMPES voltage ampérage
- bougies watts
- 100 71 6,6
- a5o 162 6,6
- t\ 00 ü56 6,6
- 600 ‘x8'i 'AO ,0
- I OOO /|5o 20 ,0
- En reliant les circuits bouclés aux transformateurs principaux et supplémentaires à la terre, comme l’indique la figure 1, s’il se produit une interruption dans une section de la boucle, cela n’influe pas sur le fonctionnement des autres sections.
- Implantation du réseau/ appareils d'éclairage. — Sauf dans les quartiers extérieurs, où le réseau de distribution sera aérien, toutes les canalisations doivent être souterraines, comme nous l’avons dit plus haut, et tous les appareils d’éclairage recevront le courant à l’intensité constante de 6,6 ampères.
- Pour fixer la nature et la répartition des appareils, les ingénieurs de Milwaukee ont tenu compte de la nature des rues et de la circulation ; ils ont cherché, par un bon éclairage, à réduire au minimum les risques de collisions et d’attaques nocturnes. Les voies sontclassées en 5 catégories au point de vue de l’intensité de l’éclairage. E11 prenant comme unité celle attribuée aux rues des faubourgs, la progression est la suivante :
- Faubourgs,.......................... 1
- Quartiers de villas.............. . 3
- Villas et magasins.................. 6
- Rues très fréquentées............ 1
- Promenades ou boulevards........... 5o
- Les lampes ont été placées aussi haut que possible en tenant compte de la gène qu’oppose à ee desideratum le feuillage des arbres. Aux croisements de rues, dans les quartiers de villas, les lampes sont suspendues à un câble entre deux poteaux plantés suivant une diagonale et les candélabres ont/i m.6ode hauteur; lalampeunique est montée dans une sorte de lyre. Dans les quartiers
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- mixtes de villas et magasins, les candélabres ont 6 m. 90 de hauteur et sont à simple ou double potence; parfois, on a adopté la lampe suspendue comme aux carrefours. Les quartiers commerçants ont reçu des candélabres de 9 m. i5 de hauteur et les promenades des appareils de i3 m. 70.
- On remarquera que, dans le but de faciliter le
- dictés par la condition d’uniformité d’éclairage.
- L’intensité des foyers lumineux adoptés varie de xoo à 1 000 bougies. Actuellement, le réseau d’essai comporte 176 lampes ; on estime qu’il en faudra, pour toute la ville, 9 344 dont. 7 3aa électriques et 1 02a au gaz.
- 3S> 1 r, $2
- Fig. 2. — Modes de connexion des lampes aux transformateurs-série souterrains et aériens,'dispensant de Vemploi de transformateurs à intensité constante. — 1, circuit série à 2 3oo volts; conducteur simple en câble souterrain sous plomb et ruban d’acier. — 2, circuit souterrain Goo volts; câble unique sous plomb et ruban d’acier. — 3, c rouit de lampe.
- 4, transformateur de lumpe, en fosse. — 5, transformateur de lampe, en fosse, avec couvercle neutre. — 6. candélabre pour quartiers bourgeois, en béton armé, de 4 Go de hauteur. — 7, candélabre à deux lampes pour quartier commerçant, de 9 m. i5 £1 i3 m. 75 de hauteur. — 8, transformateur supplémentaire, primairc-secondaire, sur poteau de bois. — q, câble unique, a3oo volts, sous plomb et ruban d'acier.'— 10, candélabre ù simple potence pour quartier mixte, poteau tubulaire en acier ; hauteur, G m. 85. — 11, conducteur triple, Goo volts, sous plomb. — 12, sol. — i3. candélabre à double potence, pour quartier mixte, poteau tubulaire en acier; hauteur, b m. 85. — 14, parafoudre — i5, parafoudre seconduire. — 16, vue de l'autre côté de X. — 17, fil de terre. — 18, transformateur — 19, parafoudres primaires. —
- 20, circuit parallèle, 2 3oo volts, au transformateur supplémentaire; fil à triple isolement toile imperméable. —
- 21, circuit primaire, 2 3oo volts..— 22, transformateur de tension pour watt-heure-mètre. — 23, transformateur d’intensité pour wtttt-heure-mètre. — 24» ligne à 2300 volts; triple isolement toile imperméable. — 25, transformateur aérien pour lampe sur poteau en bois. — 26, poteau on bois. — 27, fil de suspension. — 28, lampe suspendue. — 29, réfracteur. — 3o, cable spécial double, conducteur et d’altuclie. — 3i, poteau tubulaire en acier, — 32, couvercle mobile. — 33, connexion spéciale à fiches.—34, conducteur simple, Goo volts, sous plomb et rubun d'acier. — 35, conducteur double, 600 volts, sous plomb. — 30, disjoncteur à huile. — 87, coffret en acier étanche pour le watt-heure-mètre et l’interrupteur à temps. — 38, ligne a tio volts pour l’interrupteur. — 39, transformateur primaire-secondaire sur poteau de bois.
- calcul des rapports entre l’espacement et la hauteur des foyers lumineux, cette dernière varie dans les proportions de 1 : i,5 : 2 : 3.
- Dans les bas quartiers, sur la « Grande Avenue )>, le rapport de l’espacement à la hauteur des lampes est de 6 : 1, l’espacement étant de 36 m. 76; dans les quartiers de plaisance, il est de 5f> mètres, rapport ia : 1. Ces rapports sont
- Les candélabres seront en béton armé, et fabriqués par une méthode de centrifugation. Le socle est également en béton et fait dans un moule cylindrique. Un tube d’acier traverse le fut dans toute sa longueur et sort à la partie supérieure pour recevoir la potence ou la lyre^_
- Les lampes suspendues des carrefours sont portées, à6 m. 90 au-dessus du sol, par un cable
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- LA LUMIÈRE ÉLECTfllQÜË T. XXXIÏI (2'Série). - N” 21.
- d’acier tendu entre deux poteaux en tube d’acier.
- Les lampes sont disposées dans un support du type représente dans la figure 3, avec ventilation dans le chapeau et globe à réfraction. Ce globe est à double paroi, la l’ace externe de la partie intérieure est taillée en arêtes prismatiques horizontales ; la face interne de la partie extérieure a des arêtes semblables perpendiculaires aux précédentes. Les deux parties sont assemblées par un joint étanche à la poussière et, comme les deux parois apparentes du globe sont lisses, le nettoyage en est facile.
- On estime à i 3uj 89G dollars ienviron 6880000 francs) le coût total de l’installation
- Fig 3. — Monture de lampe et réfracteur.
- projetée soit à 176,66 dollars (environ 914 francs) le prix de chaque appareil électrique.
- A raison de 1 cent (5,18 centimes) par kilowatt-heure, la dépense annuelle de courantserait de 97 i5o, \% dollars (.60000 francs environ), les frais d’entretien, de i3i 686,68 dollars (680 000 francs environ) et l’intérêt du capital de ioz 414, g3 dollars (63o 000 francs) ; au total une dépense de 331 a65,65 dollars (1 710000 francs environ).
- (Electrieal World, 18 et aS mars 1916.)
- Le rendement des sources électriques de lumière.
- Dans une conférence récente, Steimnetz a rappelé les progrès réalisés successivement dans l’éclairage électrique et montré dans quelle voie on pouvait espérer réaliser des sources à rendement lumineux encore plus élevé.
- Nous résumons ci-dessons les points essentiels de cette intéressante communication.
- Pour produire un peu de lumière, nous sommes toujours obligés de produire beaucoup de chaleur, mais plus la température de la source est élevée plus la fraction de l’énergie totale|libérée, émise sous forme de radiations visibles, est grande.
- Une question se pose alors aussitôt: Comment se fait-il que le carbone, qui est le corps ayant le point de fusion le plus élevé, ne donne pas le meilleur rendement lumineux ? Si au lieu d’être porté à une température de 1800“ à laquelle il faut une puissance de 4,6 watts pour produire uné intensité lumineuse égale à une bougie, il'était, porté à -i 5oo°, on aurait pour la même dépense deux fois plus de lumière. Mais on est limité, non parla fusion ou l’ébullition du carbone, mais par son évaporation. Le filament de carbone à 1 8oo° est loin de son point de fusion ou d’ébullition et cependant il s’évapore lentement, la vapeur de carbone allant se condenser sur l’ampoule. Le filament devient de plus en plus mince, sa résistance électrique augmente, il s’échauffe moins et la quantité de lumière produite diminue; d’autre part, le dépôt de carbone qui s’est, formé sur l’ampoule arrête beaucoup de lumière au passage.
- A 2600° ces phénomènes d’amincissement du filamentet de noircissementdel’ampouledevien-draient très rapides.
- Ainsi nous devons utiliser le filament de carbone à une température assez basse pour que la limite admissible de diminution de quantité de lumière et d’abaissement de rendement lumineux ne soit atteinte qu’après environ 5oo heures. C’est ainsi qu’était limité le rendement lumineux des anciennes lampes à filament de carbone.
- On s’efforça alors d’élever la température sans augmenter l’évaporation d’une manière exagérée. Le carbone est un corps mal défini, il y a carbone et carbone : celui obtenu à partir de la fibre de bambou, celui du toron de soie, celui qui vient de la cellulose, etc. Le carbone obtenu par la carbonisation d’une fibre s’évapore assez rapide-
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- ment, mais celui qui est déposé par la gazoline à haute température s’évapore moins vite. C’est ainsi qu’en recouvrant un filament de carbone provenant d’une fibre, d’une couche de carbone déposé par un hydrocarbure, on lui permet de fonctionner à température plus élevée sans augmenter l’évaporation.
- Il y a environ 10 a i % ans, une forme intéressante de carbone fut trouvée, représentée par ce qu’on appelle le filament de charbon métallisé ; il a à peu près la résistance et l’élasticité d’un fil métallique étiré et s’évapore encore moins vite que les formes précédentes. Mais la température de la lampe à charbon métallisé est encore bien au-dessous de celle du point d’ébullition du carbone voisin de 4 ooo° C. Nous pouvons nous approcher de ce point avec une lampe à arc, dans laquelle le courant passe, à travers la vapeur, d’une baguette de charbon à une autre très voisine, et élève la température de l’extrémité du charbon positif jusqu’au voisinage de la température d’ébullition.
- La lumière est émise avec le rendement qui serait obtenu à environ 4 ooo°; toute l’évaporation se produit à l’électrode positive et probablement 8 à io % de toutes les radiations émises appartiennent au spectre visible. C’est ainsi que la lampe à arc aurait un rendement très élevé si une quantité énorme d’énergie calorifique n’était enlevée par conduction par les charbons ou par convection par l’air. Le problème se posa alors de trouver un corps qui pût supporter une température d’utilisation plus élevée que le carbone. Le tantale, l’osmium et le tungstène ont des points de fusion très élevés, i 798°, 1 700'* et agio0 respectivement, et ont à haute température une évaporation moins forte que le carbone. L’osmium est trop rare pour être communément employé, le tantale a donné de très bons résultats, mais finalement le tungstène est généralement adopté dans les lampes à filament métallique.
- Dans ces lampes a % de toutes les radiations produites appartiennent au spectre visible, c’est encore fort peu. Dans les lampes soit à filament de carbone, soit à filament métallique on avait fait le vide.
- Naturellement la lampe à filament de carbone devait être vide d’air pour empêcher la combustion, mais ce n’est pas là la raison fondamentale caron aurait pu remplacer l’air par un gaz non comburant comme l’azote, l’hydrogène ou l’argon.
- C’est que, pour maintenir un filamentà une température donnée, il faut dépenser beaucoup plus d’énergie quand il est plongé dans un gaz que quand il est dans le vide; le gaz transportant, par convection ou conduction, une grande quantité de chaleur du filament vers la paroi de l’ampoule où elle estinutilement dissipée. Sans une dépense supplémentaire d’énergie, le filament n’atteindra pas la température nécessaire.
- Le vide est en revanche désavantageux en ce qu’il facilite l’évaporation et abaisse la température à laquelle on peut faire fonctionner pratiquement le filament.
- Dans les grosses lampes de 300 ou 5oo watts il y a un grand avantage à utiliser un gaz.
- En somme les lampes remplies de gaz constituent un compromis dans lequel on a accepté une grande perte de chaleur par convection ou conduction du gaz, parce qu’elle était plus que compensée parla possibilité de faire fonctionner le filament à une température plus élevée.
- Les grandes lampes sont remplies d’azote ; dans les petites, de 100 watts par exemple, pour lesquelles l’azote ne procurerait qu’un gain insignifiant, on a avantage à employer l’argon, malgré son prix.
- On est passé avec ces lampes de la dépense de 5 watts par bougie des anciennes lampes à filament de carbone d’Edison, à une dépense de o,5 watt par bougie ; le rendement s’est élevé dans le rapport de 10 à 1.
- Un véritable rayonnement sélectif fut découvert il y a quelques années par Auer von Wels-bach et utilisé par lui pour perfectionner considérablement l’éclairage par le gaz.
- Il a reconnu que les oxydes de quelques métaux, comme le thorium et le cérium, quand ils étaient portés à l’incandescence, émettaient plus de lumière que la plupart des corps, que le carbone ou le platine par exemple, à la même température. En pratique on dépose ces oxydes sur un manchon chauffé par la flamme d’un bec Bunsen et on obtient un rendement lumineux beaucoup plus élevé que celui que l’on peut obtenir directement avec le gaz, rendement qui ne peut être dû à la température, car celle d’un tel manchon est relativement basse.
- Trouverait-on un avantage semblable en utilisant un filament formé de ces oxydes dans une lampe à incandescence ?
- Dans la lampe Nernst on utilise un filament
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- d’oxyde dont la température est beaucoup plus élevée que celle de la flamme du gaz de sorte qu’on pourrait obtenir par cela même environ ao fois plus de lumière que le gaz, l’augmentation de rendement de la lampe Nernst due à la luminescence est seulement 5o %.
- Le filament Nernst a un meilleur rendement que le filament de carbone à la même température, mais le gain est faible à côté de celui qu’on a retiré de l’emploi du manchon Auer dans l’éclairage par le gaz.
- Le pourcentage de lumière ajoutée par luminescence est probablement le même dans le filament Nernst que dans le manchon Auer, mais le filament lui-même donne tellement plus de lumière à cause de sa haute température, que le gain dû à la luminescence est relativement peu important.
- Examinons maintenant le cas des gaz et vapeurs lumineuses.
- Elles produisent les mêmes radiations à toute température; quand celle-ci est plus élevée l’intensité est plus grande ; mais la proportion de l’énergie totale dissipée, comprise dans le spectre visible, reste la même.
- Nous choisirons, afin d’avoir un rendement lumineux élevé, les éléments émettant un grand nombre de vibrations dans le spectre visible. Il y en a pratiquement trois : mercure, calcium et titane. Avec la vapeur de mercure la couleur verte domine, avec le calcium c’est le rouge elle jaune, avec le titane les radiations sont heureusement distribuées dans le spectre visible Avec chacun d’eux, dans des conditions favorables, io % de la radiation totale appartient au spectre visible c’est-à-dire plusieurs fois ce qui pourrait être obtenu avec un corps incandescent, même porté à la température du soleil.
- Nous arrivons enfin à cette question : Quels nouveaux progrès peut-on espérer réaliser?
- La lampe à incandescence remplie de gaz donne deux bougies par watt. Il est possible qu’on puisse encore augmenter ce rendement en se rapprochant très près du point de fusion du
- tungstène. Il faudrait employer un gaz sous plus haute pression pour empêcher l’évaporation du filament d’augmenter, et aussi une ampoule transparente d’une autre composition que celles employées aujourd’hui parce que le gaz sera beaucoup plus chaud.
- Les pertes par conduction et par convection xlu gaz augmenteront avec la pression. Un gaz meilleur pour cet usage que l’azote peut être utilisé, peut-être l’argon.
- Il est possible qu’on puisse atteindre ainsi un rendement de trois bougies par watt, mais l’espoir d’un progrès important est faible.
- Pouvons nous trouver un corps, ayant un plus haut point de fusion que le tungstène ? Ce ne pourrait être qu’un corps simple nouveau caries alliages ont un point de fusion intermédiaire entre ceux de leurs éléments ; par exemple tous les alliages de tungstène ont un point de fusion inférieur au sien.
- Dans le cas des spectres lumineux produits par un courant électrique traversant un gaz ou une vapeur, if n’y a aucune limite théorique. Avec les vapeurs les plus efficaces, mercure, calcium ou titane, nous pouvons probablement atteindre huit ou dix bougies par watt dans des conditions favorables ; on peut espérer même mieux dans les conditions les plus favorables, que l’on puisse réaliser dans un laboratoire, conditions non encore atteintes dans aucune lampe commerciale.
- La différence est que dans le cas des corps incandescents l’étendue des radiations produites est sans limites, tandis que dansle cas des vapeurs incandescentes ces radiations peuvent être éventuellement entièrement localisées dans le spectre visible ; si on découvrait un nouveau moyen de produire la luminescence des gaz permettant d’obtenircedernier résultat, on pourraitatteindre un rendement de cinquante bougies par watt. Cela peut être fait puisque des insectes le font, mais nous ne savons pas encore comment.
- M. L.
- (The Electrician, 14 avril 1916.)
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- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- L’équipement électrique des fours à coke
- de la Semet-Solvay Company, à Geneva
- IN.-Y.).
- L’usine Semet-Solvay, de Geneva (Etat de New-York), fabrique du coke métallurgique et vend, comme sous-produit, l’excédent de gaz pour l’éclairage. Elle compte 46 fours à coke, dont les chambres mesurent environ
- 10 m. 75 X 2 m. 3o X 5 mètres
- et opère la récupération des sous-produits.
- Chaque four cokéfie de 7 à 9 tonnes de houille par 24 heures.
- Le carneau souterrain de la chaufferie distribue les gaz brûlés à trois chaudières multitu-bulaires qui en utilisent la chaleur perdue et donnent chacune la vapeur nécessaire à un moteur de 25o chevaux. Pour les heures de pointe, on dispose, en sus, d’une chaudière à tubes de fumée, d’une puissance de i3o chevaux, chauffée à la main. La température des gaz brûlés varie entre 260 et ir]o0C.
- A côté delà centrale à vapeur, on a installé une centrale à moteurs à gaz. Le gaz nécessaire à cette dernière est spécialement épuré dans une série d’appareils : condenseurs primaire et secondaire, extracteur de goudron, scrubbers, laveur et épurateur. Les exhausteurs servent à maintenir constante la pression du gaz dans les fours et à fournir la pression nécessaire pour vaincre, d’une part, la résistance opposée au passage du gaz par les appareils d’épuration et, d’autre part, pour refouler le gaz dans le gazomètre. Ces exhausteurs, actionnés par moteur à vapeur, utilisent la vapeur produite par les chaudières que chauffent les gaz brûlés des fours à coke.
- La centrale à moteurs à gaz fournit le courant d’éclairage ainsi que l’énergie nécessaire à un grand nombre de moteurs électriques, notamment à ceux — à enroulement série — qui actionnent les deux défourneuses à coke, à ceux des pompes, concasseurs, monte-charges, etc.
- Cette centrale se subdivise en deux étages : au rez-de-chaussée, deux moteurs à gaz tandem
- actionnent un même arbre qui commande une génératrice continue Crocker-Wheeler de 2110 kilowatts, a5o volts, 800 ampères, marchant à ai5 tours par minute;
- Au premier étage, trois groupes électrogènes :
- i° Un moteur vertical Westinghouse, à 3 cylindres, directement accouplé à une génératrice de 7$ kilowatts, a5o volts, 3oo ampères, faisant 365 tours par minute ;
- 2° Deux moteurs tandem actionnant chacun une génératrice de 100 kilowatts, 25o volts à ai5 tours par minute.
- Le gaz livré à la consommation publique est refoulé par deux compresseurs Ingersoll-Rand, que commandent par courroie des moteurs Westinghouse de 5o chevaux à courant continu, fies moteurs sont montés au-dessus des compresseurs, sur une plateforme, et la transmission se fait par l’intermédiaire d’un renvoi. Ils sont à vitesse variable de 35o à 1 000 tours par minute pour l’un, de 5oo à 1 000 tours par minute pour l’autre. La mise en marche est commandée par interrupteurs automatiques et, le réglage de vitesse, par rhéostats de champ à moteurs.
- Au démarrage, les électros des interrupteurs automatiques sont actionnés par un circuit auxiliaire lorsqu’on ferme l’interrupteur principal. Le premier électro attire son armature et, par là même, ferme le circuit du moteur à travers une résistance; simultanément, il excite le second électro qui met hors circuit une première fraction de la résistance de démarrage, puis une seconde et ainsi de suite, jusqu’à ce que le moteur ait atteint sa vitesse normale. Pour modifier la pression de refoulement du gaz par les compresseurs, la vitesse est modifiée au moyen des rhéostats de champ.
- En outre des compresseurs, la salle des machines contient une pompe triplex de 3 023 litres par minute commandée par courroie par un moteur de 5o chevaux. Le gaz est mesuré au compteur Venturi qui a l’avantage d’être peu encombrant.
- (Electrical Review and Western Eleetrician, ier avril 1916.)
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- L'électricité dansla construction automobile.
- Les usines Franklin ont été des premières à adopter la commande électrique dans leurs ateliers. Elles comptent actuellement près de ioo moteurs électriques en service et 18 autres vont être prochainement installés dans un nouveau bâtiment.
- Toutes les pièces entrant dans la construction des voitures, à part les transmissions, les différentiels et les carters en aluminium, soit 97 % de la totalité, sont usinées dans les ateliers mêmes.
- Ceux-ci, établis à Syracuse (Etat de New-York) reçoivent de la Syracuse Lighting Cy le courant triphasé à a 3oo volts. Une sous-station de transformation, située dans les usines, réduit la tension à 220 volts et convertit le couran t en diphasé au moyen de 4 transformateurs de i5o kilowatts à bain d’huile et de a autres, de même type, dé 600 kilowatts chacun.
- L’organisation scientifique du travail a été, dans ces usines, l’objet d’une attention spéciale. En particulier, les ouvriers spécialisés n’ont à s’occuper en rien du transportdes pièces d’une machine à l’autre; ce service est assuré par des trucks électriques à batteries d’accumulateurs qui con-voyent par semaine environ i36 tonnes de matériaux.
- Quant aux avantages de la commande par moteurs électriques des machines opératrices et de la fourniture du courant par une centrale, ils sont tout à fait analogues à ceux souvent exposés pour d’autres industries.
- Nous ne donnerons pas ici la nomenclature de tous les moteurs et des machines opératrices qu’ils actionnent, pour la plupart, machines-outils à métaux.
- L’un des ateliers les plus curieux est certainement l’atelier de peinture : les pièces à peindre sont placées dans une des six machines spéciales où la peinture est appliquée à la lance, par pulvérisation. Un ventilateur qu’actionne un moteur électrique évacue les gaz et la peinture en excès ; cette dernière se dépose dans un récipient métallique tandis que les gaz s’échappent dans l’atmosphère. Les machines sont actionnées par
- des moteurs de 2 chevaux. Les roues sont séchées sur une machine spéciale à moteur de 2 chevaux également et rotation lente. Le même atelier comporte un épurateur d’air et un séparateur d’émail, commandés chacun par un moteur de 2 chevaux. Tous ces moteurs marchent à i 800 tours.
- Parmi les machines des ateliers de' métallurgie, il y a lieu de citer particulièrement deux machines électriques à souder les parties métalliques de la carrosserie.
- Les machines de l’imprimerie particulière aux usines sont commandées par moteur à courant continu, 220 volts, qu’alimente une dynamo à 2Üo volts, de 5o kilowatts, directement accouplée à un moteur à induction de 75 chevaux. La machine à brocher est seule actionnée par un moteur monophasé de 0,16 cheval.
- Quatre monte-charges sont également mus électriquement par moteurs de 10, 10, 20 et 25 chèvaux respectivement.
- L’atelier de galvanoplastie possède une dynamo de 2 5oo watts, actionnée par un moteur à induction de 5 chevaux, 1 200 tours par minute.
- Mais l’une des applications les plus intéressantes.de la commande électrique se trouve à la salle d’essai des moteurs d’automobiles. Ceux-ci sont d’abord essayés en recevant leur mouvement de moteurs électriques et aux diverses vitesses correspondant à une série d’allures des voitures sur route; à cette épreuve sont affectés six moteurs d’automobiles; l’un, directement accouplé, entraîne le second par chaîne.
- Douze moteurs sont ainsi essayés ensemble. La vitesse d’essai est de 85 tours par minute.
- Pour les épreuves à grande vitesse, il existe un équipement de quatre bancs d’épreuve, avec quatre moteurs électriques de 3o chevaux se réunissant chacun par accouplement flexible à un moteur de voiture. La vitesse d’essai est alors de 1 745 tours par minute.
- Ces épreuves préliminaires sont suivies de l’essai du moteur par ses propres moyens, au banc d’épreuve, puis du montage sur le châssis et de deux essais sur route.
- (Electrical Review and Western Electricien, 19 février 1916.)
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- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imprimerie levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nourt.
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- Trente-huitième année , SAMEDI 27 MAI 1916. Tome XXXIII (2« série). N» 22
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- EOG. BASCH. — Nouvelles installations de la Société d’Électricité de Caen............... 193
- J. CARLIER, — La mesure de l’accélération du mouvement horizontal et ses déductions.
- (fin) . ........................................ 200
- Publications techniques
- Radiotélégraphie
- Redresseurs de courant thermo-ioniques
- fonctionnant dans l’argon. .— Stanley
- Meikle................................ 209
- Décrémètre-ondemètre à lecture directe. —
- Pr A. Kolsteb........................ 211
- Eclairage
- Mesures d’intensités lumineuses de lampes à incandescence pleines de gaz. — Ralph C. Robinson................................ 215
- NOUVELLES INSTALLATIONS DE LA SOCIÉTÉ D’ÉLECTRICITÉ DE CAEN
- On s’est plu longtemps à ne voir en Caen que ïa Ville aux Églises, comme elle était dénommée au moyen âge, et l’on a souvent ignoré ll’importance industrielle d’un port que l’activité et, l’ardeur commerciale de ses habitants et de :sa Chambre de Commerce avaient cependant placé, il y a quelques années, au huitième rang des ports de France.
- Les importants projets d’exploitation intensive des mines de fer du Calvados ont attiré sur Caen l’attention générale. L’intervention récente de puissants groupes métallurgiques français dans la Société des Hauts Fourneaux .et Aciéries de Caen va faire de cette ville un centre métallurgique de premier ordre, et développer l’essor industriel de tout le déparlement.
- La Société d’Electricité de Caen, desservait depuis longtemps Caen et sa banlieue et assurait, par l’intermédiaire de la Société , d’Electricité du Littoral Normand, la fourniture
- d’énergie électrique aux localités balnéaires de la côte normande de Cabourg j à Trou-ville.
- Pour être en mesure de satisfaire à tous les besoins futurs d’énergie électrique de la région qu’elle dessert, la Société d’Electricité de Caen n’a pas hésité à augmenter d’une manière importante ses moyens de production d’énergie.
- Devant l’impossibilité d’apporter, à l’usine qu’elle possédait au centre de la ville de Caen, les agrandissements nécessaires, la Société a entrepris la construction d’une nouvelle centrale dotée de tous les perfectionnements modernes.
- L’usine commencée en septembre 1912 a été mise en marche en octobre 1913. Les installations ont été réalisées, dans ce court délai, par le concours de la Société d’Applications Industrielles et de la Société Générale d’Entre-prises.
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2« Série). — N* 22.'
- Dispositions générales.
- La station centrale est édifiée sur un terrain de 11 ooo mètres carrés, situé dans la ville de Caen, au bord du canal de Caen à li mer. Elle est ainsi placée au cœur de la plus importante des agglomérations alimentées par la Société, et au centre de son réseau de distribution régionale.
- Les voies reliant la gare de Caen au port desservent l’usine, et permettent de recevoir directement le matériel.
- 9 m. 3o rapportée au zéro des cartes marines, a été déterminée de manière à la mettre à,l’abri des plus hautes inondations connues.
- Le radier repose en des endroits convenablement déterminés et correspondant aux points les plus chargés, sur des massifs en béton prenant eux-mêmes leur appui sur des pieux battus à un refus suffisant et dont ils enrobent la tête jusqu’au-dessous du plan le plus bas de la happe aquifère.
- Les bâtiments comprennent trois salles paral-
- L’approvisionnement en charbon se fait uniquement par eau; un parc à charbon capable d’emmagasiner 4 ooo à 5 ooo tonnes suffit pour parer à toute éventualité de retard dans les arrivages.
- La construction de l’usine a présenté certaines difficultés.
- La nature du sol argileux sur une grande profondeur a conduit à asseoir les bâtiments constituant l’usine, sur un radier général en béton armé dont la partie supérieure, atteignant la cote
- lèles : la première forme la chaufferie; la deuxième renferme les turbines et les générateurs électriques; la troisième est destinée aux transformateurs statiques et au tableau de distribution.
- Les bâtiments sont constitués par des pans de fer, avec remplissage en briques blanches provenant des environs de Caen et quelques rangs de briques rouges. La charpente des combles supporte, par l’intermédiaire d’un lattis métallique^ une couverture en tuiles.
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- iLa façade principale, constituée par le pignon définitif, orienté au nord, se trouve vers le canal; les agrandissenlents de l’usiné ont été prévus du côté opposé, et lès bâtiments sont clos actuellement par un pan provisoire en fer et briques.
- L’éclairage des divers étages des bâtiments est assuré par des châssis répartis sur tous les longs pans et dans le pignon définitif.
- L’usine est pbëVue dès maintenant pour l’installation d’une .puissance de 9 ooo kilowatts que les agrandissements ultérieurs permettront de tripler.
- Une prise d’eau sur le canal de Caen à la mer, et Rétablissement d’un convoyeur à monorail du parc à charbon à la chaufferie, complètent ces installations.
- et d’un surchauffeur de vapeur Delaunay-Belle-ville placé directement au-dessus du faisceau tubulaire.
- Leurs caractéristiques sont les suivantes :
- 1 Vaporisation........... 5 3oo-665o kgs.
- Timbre....................... . 17 kgs.
- Surchauffe................. 325°C.
- Surface de chauffe des éléments vaporisateurs......... 178 m2
- Surface de grille................ 5 m2
- Nombre de tubes vaporisa-
- teiirs................... 15
- Nombre de tubes de l’économiseur. .................. 128
- Capacité en eau et vapeur. . . 8 200 litres
- Fig. :1. — Vue générale do l’usine de Caen.
- Chaufferie.
- La chaufferie est constituée par deux bâtiments accolés, destinés l’un à la rue. de chauffe, l’autre à recevoir les générateurs. Ceux-ci sont montés à 3 m. 5o au-dessus du radier général, et un plancher est établi à cette cote dans les deux bâtiments.
- La chaufferie actuelle comportera 8 générateurs, dont 6 sont actuellement montés. Ceux-ci installés par la Société des Etablissements De-launay-Belleville sont réunis par groupes de 2; ils peuvent produire normalement chacun 5 3oo à 6 65o kilogrammes de vapeur àl’heure, à la pression de 15 kilogrammes et surchauffée à 325° C.
- Chacun d’eux est muni d’un économiseur Green,
- Derrière les générateurs sont placés les économiseurs dontles mécanismes de raclage des tubes sont actionnés par moteurs électriques.
- Les générateurs sont munis de foyers automatiques à poussoir ; quatre sont du système de l’Underfeed Stoker et deux du système Erith.
- Les ventilateurs et les mécanismes de commande des grilles logés dans les sous-sols sont également actionnés électriquement.
- Les produits de la combustion de chaque groupe de générateurs sont évacués par une cheminée en tôle de 20 mètres de hauteur munie du tirage mécanique Pratdont le ventilateur est actionné par moteur triphasé. Tout l’ensemble des appareils de tirage mécanique est monté directement sur les économiseurs.
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- Deux bâches alimentaires de chacune 16 mètres cubes sont logées entre les économiseurs.
- Des silos de chacun 9 000 kilogrammes installés dans le hall de la rue de chauffe, en nombre égal à celui des générateurs, assurent l’approvisionnement en combustibles. Une voie Decau-ville, établie sur le radier devant les massifs supportant-les façades des générateurs, sert à l’enlèvement des cendres et des escarbilles.
- Deux pompes centrifuges 'septuples Sulzer assurent l’alimentation des générateurs ; chacune d’elles pouvant débiter 34 mètres à l’heure en refoulant à la pression de 21 kilogrammes, est actionnée par un moteur asynchrone triphasé tournant à 2 90.0 tours par minute.
- Fig. 3. — Chaufferie.
- Un cheval alimentaire Belleville, permettant d’alimenter quatre générateurs fonctionnant simultanément à pleine charge, leur sert de secours.
- Un château d’eau et un épurateur placés à l’extérieur des bâtiments complètent les services d’eau de l’usine.
- Le château d’eau, d’une capacité de 80 mètres cubes, est monté sur pylônes de n mètres de hauteur au-dessus du radier général. Tout cet ouvrage est établi en ciment armé.
- Dans une chambre ménagée entre lespylônes, au niveau du radier, se trouve la pompe centrifuge permettant de remplir le château d’eau. La ponipe est accouplée à un moteur asynchrone dont la mise en marche et l’arrêt sont obtenus automatiquement suivant le niveau d’eau du réservoir.
- Le château d’eau fournit l’eau de complément des générateurs,par l’intermédiaire d’un épurateur Desrumaux, débitant 100 mètres cubes en 12 heures, d’où l’eau est renvoyée dans les bâchés alimentaires de la chaufferie.
- Les hauteurs des divers appareils, château d’eau, épurateur et bâches alimentaires, ont été déterminées pour assurer le fonctionnement automatique de toute cette installation.
- L’eau du canal de Caen à la mer, étant considérée comme salée, n’a pu être utilisée pour l’alimentation du château cl’eau. Un puits de 31 mètres de profondeur, foré à proximité, a permis de trouver l’eaü douce nécessaire.
- La vapeur produite par les générateurs est envoyée dans un collecteur général de vapeur.-Ce; collecteur est en double depuis les sorties des générateurs jusqu’à une culotte prévue sur le séparateur d’eau et de vapeur; en simple depuis cet organe jusqu’à la turbine. Les deux branches du collecteur double sont normalement en service ensemble; cependant les sections de chaque collecteur sontsuffisantespour luipermettre d’assurer seul le bon fonctionnement de l’installation.
- Salle des machines.
- La salle des machines, dont les dimensions ont été déterminées en vue de l’installation des unités futures, est formée d’un grand hall dè 20 mètres de largeur et de 20 mètres de hauteur au-dessus du radier, qu’un plancher arasé à 6 m. 3o-sépare en deux dans le sens delà hauteur; la partie inférieure est réservée auxorganes de la condensation [et auxtqyauteries ; la partie supérieure aux machines proprement dites.
- Un pont roulant de 25 tonnes d’une portée de 18 m. 92 dessert la salle des machines.
- L’installation comprend les groupes turboe produisant le courant triphasé et le courant continu, et les convertisseurs de triphasé en continu.
- Les groupes turbos sont actuellement au nombre de trois; savoir : deux groupes avec turbines Brown-Boveri de 2 000 kilowatts |chacun et un groupe avec turbine Sulzer de 800 kilowatts-L’emplacement d’une quatrième unité de 4 000 kilowatts reste disponible.
- Les turbines sont alimentées par de la vapeur surchaufféeà 3oo°C, la pression à la valve d’admission étant de 12 kilogrammes ; elles peuvent supporter pendant une heure une surchargede 25 % .
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- Les turbines sont du type Brown-Boveri, axiales, à action et réaction ; elles ont été construites par la Compagnie électro-mécanique du Bourget. Leur vitesse de rotation normale est de 3 ooo tours par minute, un régulateur et un dispositif automatique d’arrêt de vapeur limitent leur emballement à 3 45otours. Les variations instantanées de vitesse ne sont pas supérieures à i,5 % à charge constante et à 4,5 % pour une variation de la charge totale.
- Chacune de ces turbines actionne un alternateur triphasé Brown-Boveri capable de fournir 2 ooo kilowatts sous cos » =: o,8 à la tension de 2 8oo volts et à la fréquence de 5o périodes. Une excitatrice à ioo volts est calée en bout d’arbré de l’alternateur.
- Fig. 4. — Salle des machines.
- La co nsommation de vapeur de chaque groupe, excitation et condensation comprise, ne dépasse pas 6 kg. 7 par kilowattheure à la charge de a ooo kilowatts sous cos <p = o,8.
- La turbine Sulzer, tournant à la vitesse de i 5oo tours, comprend une partie à haute pression avec roue d’action à injection partielle et une partie à basse pression avec aubages à réaction à admission totale.
- Les variations instantanées de vîtes:: 2 ne sont pas supérieures à 2 % à charge constante et à 4 % pour une variation de la charge totale.
- La consommation de vapeur de la turbine ne dépasse pas 7 kg. 6 par kilowattheure à la puissance de 1 200 chevaux (condensation non comprise).
- Cette turbine est accouplée directement à un groupe Alioth à 3 paliers comprenant: 1 alterna-
- teur triphasé de 725 kilovolts-ampères, 2 800 volts 5o périodes et 1 génératrice à courant continu à excitation séparée, 3oo kilowatts, 575 volts ; une excitatrice calée en bout d’arbre du groupe est suffisante pour exciter simultanément les deux génératrices ci-dessus avec surcharge de 25 % .
- La transformation du courant triphasé 2 800 volts en courant continu 575 volts est assurée, d’une part, par un groupe convertisseur Alioth formé d’un moteur asynchrone 2 800 volts 5oo tours, actionnant une génératrice à courant continua excitatrice compound de 25o kilowatts, d’autre part, par une commutatrice Brown-Boveri hexaphasée 750 tours, 5oo kilowatts, alimentée à la tension alternative de 210 volts entre bagues par l’intermédiaire d’un transformateur logé dans le bâtiment du tableau.
- Tout le matériel de la condensation des turbines est logé dans le sous-sol entre le radier et le plancher sur lequel reposent les turbines.
- Sous chaque turbine se trouve un condenseur à surface et l’eau condensée est utilisée immédiatement pour l’alimentation des chaudières. L’adrnission de vapeur se fait par le haut; une soupape, fonctionnant automatiquement en cas d’accident, permet l’échappement à l’air libre.
- L’eau de refroidissement, qui peut être salée, circule à l’intérieur de tubes horizontaux en cuivre encastrés entre des plaques fermant aux deux extrémités la chambre de condensation ; des presse-étoupe spéciaux assurent l’étanchéité tout en permettant aux tubes de se dilater.
- Les pompes de chaque turbine Brown-Boveri sont actionnées par une petite turbine auxiliaire à trois roues d’action échappant dans la turbine principale au moyen d’une soupape à trois voies. Lorsque la charge de la turbine principale tombe au-dessous d’une certaine limite (1/4 de la charge normale environ), la vapeur provenant de la petite turbine pourrait faire emballer la grande ; aussi cette soupape à trois voies est-elle asservie à la pression de la vapeur devant les tuyaux de la turbine principale. Dès que la pression devant ces tuyaux tombe au-dessous d’une certaine limite, la soupape ferme automatiquement l’échappement vers la turbine principale et met la petite turbine en communication directe avec le condenseur : un régulateur hydraulique, alimenté par l’eau prise sur la roue de la pompe à air, règle automatiquement la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N* 22.
- vitesse de la turbine et maintient constants la pression et le débit de l’eau de circulation du condenseur.
- Les rotors des pompes sont montés sur l’arbre de la turbine auxiliaire.
- Dans une chambre commune sont réunies la pompe d’eau de circulation et la pompe à air.
- La pompe d’extraction d’eau condensée est fixée à la sortie du côté opposé à la petite turbine et renvoie directement l’eau aux bâches alimentaires de la chaufferie. La pompe à air est une pompe centrifuge ordinaire, qui reçoit l’eau de la pompe de circulation et l’envoie sous pression à un éjecteur dont le rendement est comparable à celui des meilleures pompes rotatives. Cette disposition présente également l’avantage de pouvoir placer l’éjecteur n’importe où et permet par suite de réduire les conduites d’air si difficiles à rendre étanches.
- L’élévation de la température de l’eau dans l’éjecteur est insignifiante et, après s’être débarrassée de l’air, elle peut être employée à nouveau comme eau de circulation.
- Les pompes de la condensation de la turbine Sulzer sont accouplées directement à deux moteurs asynchrones à induit en court-circuit de chevaux chacun.
- Prise d’eau. — Galeries d’eau. — Citernes.
- Les eaux nécessaires à la condensation sont puisées dans le canal de Caen à la mer et y sont ramenées après un parcours de i5o mètres environ. Tous les ouvrages nécessaires à cet effet ont été établis en ciment armé.
- La prise d’eau a été faite à 6o mètres de l’extrémité amont du quai rive droite du nouveau bassin. Elle est protégée par une grille inclinée de 2 m. 20 de largeur et de 4 m. 75 de hauteur formée de barreaux en fers plats.
- Derrière la grille est aménagé un bassin de décantation dont le radier est arasé à la cote 4, c’est-à-dire à 3 m. 74 au-dessous du niveau théorique de la retenue. Les canaux d’amenée et de décharge ont une double section rectangulaire de 1 m. 40 sur om. 70. Ils sont superposés sur la plus grande pai’tie de leur parcours de manière à former une caisse rectangulaire à quatre compartiments égaux.
- Le radier du canal d’amenée est établi à la cote 4,5, c’est-à-dire à o m. 5o au-dessus de celui
- du bassin de décantation ; le radier du canal de décharge est à la cote 6,10. Les canaux d’amenée et de décharge se séparent avant leur arrivée dans le canal dans lequel ils débouchent à 60 mètres environ l’un de l’autre. Le canal de décharge se termine près de l’usine par une citerne dans laquelle les tuyaux de décharge conduisent les eaux chaudes à la sortie des condenseurs.
- Les deux conduites d’amenée débouchent dans une chambre qui communique avec une bâche de puisage divisée en deux parties, d’où partent les tuyauteries d’aspiration des pompes de circulation.
- Tableau de distribution.
- Le bâtiment du tableau de distribution a 20 mètres de longueur sur 10 mètres de profond deur ; il est établi parallèlement à la salle des machines et comporte trois étages établis respectivement à 3 m. 55o, 7 m. o5o, et io,m. 750 au-dessus du radier général.
- Le tableau de distribution comprend neuf parties réparties méthodiquement dans les divers étages du bâtiment destiné à cet usage, savoir :
- Première partie. — Appareillage servant à la manœuvre des alternatrices, des génératrices à courant continu et de la commutatrice.
- Deuxième partie. — Barres collectrices générales et de distribution du courant alternatif à 2 800 volts.
- Troisième partie. — Barres collectrices générales et de distribution du courant continu 575 volts.
- Quatrième partie. — Appareillage des transformateurs 2 800/14 000 volts.
- Cinquième partie. — Barres collectrices et de distribution du courant triphasé 14 000 volts.
- Sixième par tie. — Appareillage des transformateurs 2 8oo/3o 000 volts.
- Septième partie. — Barres collectrices et de distribution du courant triphasé 3o 000 volts.
- Huitième partie. — Appareillage des transformateurs 2 800/200 volts des services d’usine de la batterie d’accumulateurs et de son groupe de charge.
- Neuvième partie. — Appareillage destiné à la distribution générale des réseaux extérieurs à 2800 volts, 14000 et 3o 000 volts triphasé et à 570 volts continu.
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- La plateforme générale de manœuvre est disposée au troisième étage du bâtiment, partagé en deux dans le sens de la longueur, dans une salle de 4 m. 20 de profondeur située à 4 m. 56 au-dessus du plancher de la salle des machines. Une passerelle de 1 mètre de largeur permet de circuler autour des pupitres et de surveiller les machines*
- Sur le devant de la plateforme, et faisant face à la salle des machines, sont établis six pupitres dans lesquels sont disposés les' appareils de mesure et de contrôle et les leviers de commande de l’appareillage de toutes les machines rotatives de la centrale ; un septième pupitre porte les appareils de mesure et les leviers de commande de l’appareillage des feeders de départ à courant continu.
- En arrière des pupitres, sont installés 19 panneaux de marbre portant les appareils de mesure et les leviers de commande de l’appareillage des transformateurs et des feeders de départ triphasé.
- Les appareils de couplage des alternateurs sont portés par une colonne, les appareils de mesure et de contrôle de la production sont établis sur des panneaux logés sur les côtés de la salle.
- Un panneau latéral est réservé à la manœuvre de la batterie d’accumulateurs et d’un petit
- groupe convertisseur placé à côté de lui.
- Les appareils et leurs connexions composant les diverses parties du tableau sont disposés dans des cellules séparées en sous-sol et aux trois étages du bâtiment.
- Des parafoudres à rouleaux et des parafoudres hydrauliques, également logés dans des cellules, assurent la protection des départs qui sont d’ailleurs tous souterrains.
- Au sous-sol des bâtiments sont placés les divers transformateurs de la centrale, comprenant :
- Deux transformateurs 2 8oo/3o 000 volts pour une puissance de 2 000 kilowatts.
- Quatre transformateurs 2 800/14 000 volts pour une puissance de 1 200 kilowatts.
- Le transformateur de la commutatrice et le transformateur 2 800/200 volts pour les divers services accessoires à l’usine.
- Depuis sa mise en marche, l’usine a fonctionné à l’entière satisfaction de la Société d’Electricité de Caen.
- Son exploitation a prouvé que le prix de revient de l’énergie électrique peut être notablement diminué par l’installation des puissantes turbines à vapeur de chaudières modernes et parla manutention mécanique des charbons.
- Eue. Bascu,
- Capitaine du Génie.
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- IÔÔ LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2« Série). — N® 22.
- LA MESURE DE L’ACCÉLÉRATION DU MOUVEMENT HORIZONTAL ET SES DÉDUCTIONS {Fin}"
- Dans les chapitres précédents, l’auteur a montré comment on procède habituellement pour les mesures de traction sur voies ferrées.
- Les chapitres IV et V sont consacrés à la description et à l'interprétation des méthodes et diagrammes obtenus lorsqu’on fait les distinctions dans les mesurés qui ont été indiquées ci-avant. -
- IV. — Le puissance-métre électrique.
- La plupart des opérations effectuées au moyen du puissance-mètre mécanique peuvent l’être avec cet appareil-ci.
- Il comporte (fig. n) un pendule liquide, composé d’un réservoir à mercure Ta/» branches, dont les branches i et a contiennent les résistances électriques fixes, 5 et 6, tandis que les
- l’influence d’une force d’accélération : F = m W, m — masse du mercure et W étant l’accélération horizontale, le niveau passe de L M à X Y (fig. n). La hauteur de la colonne liquide dans les branches 3 et 4 est ainsi une fonction de l’accélération horizontale qui agit sur la masse du liquide, puisque le niveau est toujours repéré par rapport à la verticale, donnée par le gyroscope G quel que soit, dans le plan de l'accéléro-
- J)trtcbon du mouvement
- s 1 Gyroscope
- x—~
- - — fA Niveau du mercure quand le pendule est horizontal et l'accélération égale à O.
- Fig. ii. — Puissance-mètre électrique. — Vue en élévation.
- branches 3 et /» comprennent les résistances 7 et 8, mobiles par rapport au véhicule et dont la position est contrôlée par le gyroscope G, afin de repérer la verticale dans l’espace, quels que soient les mouvements du véhicule.
- Mesure de Vaccélération horizontale. — Sous
- (') Voir La Lumière Electrique du i3 mai, p, 149, et du 20 mai 1916, p. 169,
- mètre, le mouvement du corps, qui le porte.
- Cet ensemble peut s’appeler un accéléromètre absolu, qui donne toujours la vraie valeur de l’accélération horizontale : F = m W par rapport à l’axe vertical III-IV (fig. 8).
- Mesure pendant la marche de la résultante des efforts moteurs et résistants. — Tout comme dans le dispositif mécanique des figures 9 et 10, décrits
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- ci-dessus, la différence entre les ordonnées consécutives y et t/i tracées sur le papier (fig. 8), laquelle, à une constante près, mespre pendant la marche du véhicule fa force accélératrice agissant sur lui, peut être évaluée, à tout instant, par la variation dans les différences entre les résistances fixes 5 et 6, contenues dans les branches i et a de l’accéléromètre (fig. i3 et 12).
- En d’autres mots, ce sont les variations dans la position de l’aiguille X d’un galvanomètre G
- dans- laquelle V représente la vitesse horizontale.
- On peut aussi insérer un logomètre Carpentier dans un circuit formé par les résistances fixes b et 6 et‘une pile, pour obtenir ces variations dans les valeurs de ces résistances, indépendamment de la valeur de la force électromotrice de la pile.
- Le produit des variations dans les différences entre les résistances 5 et 6, par la vitesse Y,
- Direction afu moueement
- Gyroscope
- Coutoni a/âccéiérabon
- y § x %Pu/ssance -s [< mètre
- intensité du courant proportionne tfe à /a .vitesse-
- y
- Aiasort dr la puissance fiifiti/e }
- fïjjM&surt ek la puissance négative J
- Fig. ia. — Yue en plan du puiasance-mètre et connexions.
- inséré dans la diagonale d’un pont de Wheastone, dit « Pont de puissance » (fig. 11), qui expriment, à une constante près, les valeurs de cette force accélératrice horizontale : F = m W.
- L’effort accélérateur F, appliqué au véhicule, vaut : MW;
- M étant la valeur de la masse du véhicule, et la puissance effective, suivant la trajectoire horizontale, projection de la trajectoire inclinée, livrée au véhicule, est :
- PxV = M W X V;
- peut s’effectuer par un intégrateur, ou compteur, dont la variation dans l’intensité et dans la direction du champ magnétique est proportionnelle à la valeur de l’accélération horizontale W, tandis que l’armature est traversée par un courant dont la valeur est proportionnelle à la vitesse Y.
- Le cadran de l’intégrateur indiquera le produit m W, V, qu’il suffira de multiplier par la P
- constante M = - du véhicule pour obtenir la g, .
- valeur «le la puissanpe effective horizontale
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- livréè par les moteurs de traction. Le cadran peut, également, pour un véhicule de masse M donnée, être gradué directement en valeurs de m M W X Y-
- C’est de cette manière qu’est réalisé le circuit (fig. ia) du puissance-mètre. L’armature du compteur est traversée par le courant de la diagonale d’un pool de Wheastone, intercalé entre le compteur de vitesse et l’indicateur de puissance. Dans ce pont intervient un rhéostat liquide I, II; dont le but est de dérégler les branches I et II du pont de Wheastone ci-dessus, I, II, III, IV, proportionnellement à la valeur de la vitesse ; ainsi est modifiée la valeur de l’intensité du courant dans l’armature Y du compteur de puissance.
- Le rhéostat liquide est placé transversalement à la direction suivie par le véhicule pour ne pas subir les influences des accélérations de vitesse
- Direction
- du mouvement (ôccéUralion)
- Fig. i3. — Pendule d'inertie liquide.
- dans cette direction. Quand la position transversale est de nature à influencer les indications du puissance-mètre, des résistances métalliques I et Il sont substituées.
- La masse liquide est en équilibre, lors d’une
- accélération de vitesse W, sous l’action (fig. i3) :
- a) De la force d’inertie : m W ;
- b) Du poids : P = /«#;
- c) De la pression exercée par le liquide sur les parois du récipient T.
- Par rapport à O, on a pour la somme des moments des forces :
- m W O g' cos a — m g O g' sin * = o;
- d’où :
- W = g tg a ;
- et comme y = r tga., on trouve :
- W=£y;
- si l’on fait abstraction de la légère déformation du liquide, due aux branches plongeantes.
- La valeur y, qui est l’expression de la valeur de l’accélération W, ne dépend que de la valeur du rayon de courbure r du récipient et de la valeur variable W de l’accélération horizontale de vitesse. Elle est indépendante du poids du liquide.
- *
- * *
- En vue d’augmenter la sensibilité du pendule, on peut adopter un rayon de courbure r très grand, ou prendre une forme spéciale de réservoir, pour laquelle les branches étant très ouvertes, le liquide puisse s’étaler considérablement et, conséquemment, immergér davantage les résistances.
- Soit (fig. i3), admis pour r une valeur de io5 millimètres, g= 9 m. 81, il vient pour les valeurs de W ci-après, les valeurs de y résultant de la formule :
- r o,io5 „,r
- y = W - = W X —5— = W X 0,010
- g 9|8«
- W == a C o’",IO (>ln ,20 om ,3o om ,40 • © 1 ^ 1 Sc 1 mètre par seconde par seconde.
- " y — o'm" ,107 l,M1‘ ,07 2“1111,l4 3œill,2I 4mm,28 5““,35 iolllnl,7 pour chacune des branches.
- H = omm,214 2111111 , I 4 5 P 00 6mm,42 8mm,56 iomm,70 2Imn,,4.
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- Supposons que les branches 7 et 8 soient bobinées avec du fil résistant, nickeline, man-ganine, etc., de 5o microhms-centimètres de résistivité et de o mm. o5 de diamètre.
- En comptant sur o mm. 02 pour l’isolant, émail par exemple, et sur un diamètre d’enroulement de 4 mm, 5 la résistance ohmique d’un fil enroulé, par millimètre de longueur de branche sera de :
- I mm
- 6,28X14mm,5X----- X o0hm,255 = i63ohmB,ao.
- 0,07
- Le,chiffre 0,255 ohm est la valeur de la résistance ohmique par millimètre de longueur de fil (1 mètre = a55 ohms).
- Par millimètre d’accélération horizontale par seconde, par seconde, la variation de résistance ohmique sur une branche est ainsi sensiblement de :
- i63 ohms, 20 X omm,oio7 = .1 ohm,7462.
- On peut se poser la question de savoir quelle variation d i dans l’intensité du courant du galvanomètre (en l’occurrence l’armature de l’intégrateur des accélérations de vitesse) produit l’altération de dans la résistance d’une des branches du pont de Wheastone formé.
- Le pont comportant les résistances a, b, cetr pour les branches, p pour la batterie et g-pour le galvanomètre, la tension de la batterie étant e, on trouve :
- b%d c
- dl~'e [g{a + b)-\-a{i> + x)][ç{b-)rx)-\-x{a-{-b)]’
- En posant :
- e — 20 volts, g — a — b = x = x 000 ohms, p = 10 ohms, et de = 1 ohm, 7 462, on trouve :
- di — 4,3 micro-ampères.
- C’est là un chiffre montrant une sensibilité déjà grande de l’accéléromètre électrique, qui est d’ailleurs augmentée du chef de l’insertion des deux branches dans le pont de Wheastone, et qui peut encore être relevée, si l’on augmente le rayon r de l’appareil, le diamètre d’enroulement du fil sur les branches plongeantes, la résistivité de celui-ci, etc.
- Pour un bateau ou pour un wagon d’expériences, il n’y a nul inconvénient à augmenter r de dix fois par exemple. Dans ce cas, di vaut:
- 4,3 micro-ampères par millimètre d’accélération par seconde, par seconde, sans changer le diamètre d’enroulement de 4 mm. 5 du fil de rhéostat liquide.
- On peut donc porter la sensibilité à un degré très élevé.
- Pendule astatique. —La suppression du gyroscope (fig. 11) peut être désirable, lorsqu’il s’agit, par exemple, de la construction d’appareils de mesure destinés à l’aviation.
- On y arrive, en montant sur les branches mobiles 7 et 8 un pendule solide renversé, tel que la somme des poussées du liquide (mercure par exemple) sur les branches ou flotteurs 7 et 8 soit égale au poids du pendule renversé, lorsque l’axe de rotation du système est appuyé très légèrement dans les chapes de l’appareil.
- Le système pendulaire ainsi combiné n’est pas sensible à la gravité, mais bien à l’accélération de vitesse horizontale.
- V. — Recherches expérimentales.
- Nous avons déjà dit que si M représente la masse du train, la force d’accélération F (résultante des forces qui causent le mouvement et la résistance), qui lui donne l’accélération de
- F
- vitesse W, est exprimée par :F=MW=- W ; d’où :
- WF
- j = p- o
- Si £ représente la longueur du levier supérieur du pendule entre l’axe X Y et le levier m, si m représente la distance du levier l à l’axe I, et cp l’angle pris par le levier m (fig. 9), la distance d décrite par l’extrémité de la fourche, qui termine le levier l, sera :
- d = m tang <p;
- et, comme :
- d = l tang. P,
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- P étant l’angle pris par le pendule on trouve :
- l
- tang f = '—. tang (j.
- w ' . , ,
- Comme tang fi =— , d’après ce qui a ete ë
- établi ci-dessus, on trouve :
- tender compris), la force d’accélération F sera exprimée, lorsque lé modérateur de vapeur est ouvert, par :
- F = 4* — R,
- et, lorsqu’il est fermé, par :
- l W
- ‘ang ? =
- et, la différence des ordonnées y — y,, tracées au diagramme (fig. 8), pendant le parcours sur une distance D, devient égale à :
- y
- y.=A — .W; me-
- A étant une constante.
- Si le cylindre a (fig. io) de l’intégrateur Abdank-Abakadowicz est mû en fonction de la vitesse Y, l’expression deviendra :
- Vx = A — -W;
- mg
- et elle donnera la valeur de la puissance. A cause de (i), on trouve :
- , . A / F
- [y ~ v x — x p-
- Si l’on considère une tonne de train, on a : P — i ooo kilogrammes, et
- A/ . . . ,
- -------devient une quantité constante, repre-
- i ooo m
- sentée par
- C*
- On trouve alors :
- V~ ÿl = ÊiF'V* (3)
- On voit ainsi que la différence y — y, des ordonnées mesurées en deux points de la courbe tracée par le puissance-mètre est proportionnelle, d’une part, à la force accélératrice F par tonne de train, et, d’autre part, à la vitesse de ce train : cette différence mesure le travail des forces d’accélération, par tonne de poids de train.
- Si l’on désigne par <)> l’effort total de la vapeur à la jante des roues motrices, et par R la résistance par tonne de frain entier (locoipotive et
- F = — R.
- Remarque. — Il suit de la propriété du pendule d’inertie, découverte par Desdouits, à savoir : Quand un train considéré seul roule, les indications données par le pendule sont indépendantes de l’action de la pesanteur sur ce train, que :
- i* La résistance R mesurée au moyen du pendule est la somme des résistances par tonne (résistancederoulement, résistancede l’air, etc.), dues au train lui-même, la pesanteur n’étant pas prise en considération ;
- a0 Que F = i]'— R mesure à tout moment la valeur de la force d’accélération, à savoir de la résultante de la force due à la vapeur et des résistances du train lui-même indépendamment de la déclivité;
- 3° Que <j'== R + F exprime l’effort total de la vapeur, mesuré au point où les forces, qui produisent le mouvement et les résistances, sont appliquées, c’est-à-dire au point de contact entre les roues et le rail.
- Grâce à ces propriétés, le pendule d’inertie, combiné avec un compteur de distance ou de vitesse, permet de faire avec précision des mesures qui, sinon, seraient, tout au moins, imparfaitement établies.
- La figure 14 montre le diagramme des mesures, tel qu’il se présenterait dans un wagon-dynamomètre, lorsque les efforts de traction et de compression au crochet de traction sont enregistrés et que la feuille est mue par une des roues du wagon.
- Les efforts de traction ^ à la barre d’attelage sont enregistrés par les ordonnées y, positives ou négatives de la courbe I. L’ordonnée y de la courbe V mesure, fà une constante près, la constante du pendule, la valeur algébrique de l’accélération horizontale de vitesse dont est animé le véhicule. C’est la valeur y2 du diagramme de la figure 8.
- Il suffit de considérer j’allure très mouve»
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- 27 Mai 1916.
- mèntée des courbes I et V, pour se rendre compté qu’il est difficile de mesurer en un point donné les valeurs exactes de l’accélération et de l’effort au crochet.
- On y arrive pourtant en planimétrant les surfaces comprises entre les courbes et les lignes de zéro, et en divisant ensuite les valeurs de ces surfaces par la longueur a b de la section. On obtient ainsi des moyennes très exactes des ordonnées. Toutefois, ces nombreux planimétrages sont assujétissants ; et, au lieu de plani-métrer»les surfaces, on totalise alors, d’une part, le travail à la seconde des forces accélératrices F, et, d’autre part, le travail des efforts au crochet de traction.
- La totalisation de la puissance livrée au train est effectuée par la roulette fortement biseautée r, qui s’appuie sur le cylindre q (fig. io) mû proportionnellement à sa vitesse. La totalisation des puissances positives et négatives se fait également au moyen des compteurs t et u.
- Pour la totalisation du travail des efforts de traction, on a adjoint à la barre qui trace les ordonnées y un totalisateur, composé d’un plateau tournant proportionnellement au chemin parcouru, et d’un galet s’appuyant sur ce plateau ; ce galet s’écarte de son centre proportionnellement à l’effort de traction tj*.
- ou :
- R _ G (y — y>)
- ' * v ’
- dans laquelle y ety, sont deux ordonnées successives, tracées par le puissance-mètre, et V la vitesse moyenne dans l’intervalle exprimée en unités métriques conformes aux valeurs de R et du diagramme.
- Pour déterminer la courbe des résistances d’un train, on peut répéter les fermetures de modérateur, ou interrompre le courant électrique, à différentes vitesses.
- Effort total exercé par la vapeur. — Cet effort vaut : | = R F. .
- Si le train parcourt une distance D, soit un kilomètre par exemple, avec le régulateur ouvert, à une vitesse moyenne Y, pour laquelle on a pu déterminer la résistance R au moyen de l’ergo-mètre, comme indiqué ci-dessus, et qu’au diagramme y et y0 soient les ordonnées de l’ergo-mètre tracées aux extrémités du parcours, l’effort total vaut alors :
- <|< = F -}- R =
- c {y — Vo)
- x ooo mètres
- + R.
- Résistance du train remorqué. — Avec le pendule d’inertie gréé en ergomètre, la résistance R du train, roulant à modérateur fermé sur une distance D, à une vitesse moyenne Y, est égale à : .
- F = — R, et
- „ G (y — y,)
- F= ----------.
- Avec le puissance-mètre, le même résultat est acquis, à condition de diviser les ordonnées y et y0 du diagramme du puissance-mètre, observées avant et après un certain parcours, par la vitesse moyenne V du train.
- ^=F + R= + R-
- Pour un train de poids P, l’effort total sera alors :
- C’est l’équation (3) ci-dessus, dans laquelle la vitesse V a été remplacée par la distance D du parcours à régulateur fermé et dans laquelle y et y, î-eprésentent les ordonnées du diagramme de l’ergomètre.
- Avec le puissance-mètre, on a, conformément à l’équation (3) :
- ü _ G (y — yt) * -
- t|,P
- I OOO I ooo
- — x SJîLp-Ël + JL r
- à l’ergomètre, et :
- v_ P .cc(y-yo) . P ^c(y-y»)
- I OOO V I ooo V
- au puissance-mètre.
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- Î06
- Travail total de la. vapeur ou de l'énergie élec-trique. —Il est clair que si on détermine, avec l’ergomètre X, à chaque kilomètre parcouru, le travail livré par la vapeur, pendant tout le parcours, sera t *
- T = i ooo 2X en kilogrammètres.
- Si n est le poids total de charbon consommé pendant le parcours, la quantité de charbon'X, brûlée pour un travail de ioooo kilogrammètres, mesuré à la jante des roues motrices, sera égale à :
- 10 OOO TC
- dans laquelle formule : i ooo
- W = l’effort accélérateur par tonne de train =F.
- g
- En conséquence, on a :
- i ooo
- tji ± F.
- En multipliant par dE, on a :
- rdE = <ME ± FrfE.
- Pour le parcours E, on trouve :
- D’autres mesures sont également possibles avec le puissance-mètre au même titre qu’avec l’ergomètre ; elles ont été étudiées par feu M. Doyen dans le bulletin du Congrès international des Chemins de fer de février 1911. Elles se rapportent à l’adhérence de la locomotive en marche, la résistance au roulement de la locomotive et du tender au tracé de la courbe caractéristique d’une locomotive, etc.
- L’ensemble de ces mesures constitue ce que feu M. Doyen a appelé la méthode belge d’essai des locomotives en marche. Comine on s’en rend compte, le puissance-mètre peut, également, effectuer toutes ces mesures, sauf cependant celle de la résistance de la locomotive et du tender d’un train, pour laquelle il faut disposer d’un dynamomètre de traction.
- Interprétation d’un diagramme.— La figure 14 fait voir le diagramme qui serait recueilli dans un wagon-dynamomètre, au cas où le puissance-mètre y serait installé, conjointement avec un dynamomètre de traction.
- Les notations sont :
- rE = —-j^-JifdE ± fF dE ; (1)
- /•étant la résistance moyenne sur le parcours E. JÿdE est donnée par le compteur totalisateur du travail au crochet de traction :
- JF dE = K (Z— Z„);
- Z0 étant l’ordonnée de la courbe II au commencement, Z étant l’ordonnée de cette courbe à la fin du parcours, et K étant une constante.
- La courbe II donne en réalité JF dv; mais si dans la constante K se trouve aussi introduit le temps qui s’est écoulé depuis, de a en b, on peut admettre que l’expression K (Z — Z0) donne le travail des forces accélératrices F.
- La formule (1) devient alors :
- «•
- Î nombre de kilogrammètres J lus au compteur totalisa- J teur des efforts au crochet » de traction pendant le par- } — K(Z — Z0). (2)
- cours E (ou inscrit sur le 1 papier à diagrammes de 1 a en b). 1
- r = la résistance au roulement par tonne; p = le poids du matériel remorqué ;
- W = l’accélération ;
- i = la rampe ou la pente en millimètre par mètre ;
- = l’effort au crochet de traction.
- Sur le parcours E — 2 320 mètres, la résistance /, par tonne de trains, vaut :
- Supposons que le nombre de kilogrammes lus au totalisateur des efforts de a en b soit 3 35oooo; K du 1 o ooo
- puissance-mètre étant :-----
- 96" 1
- K (Z — Z0) — 104,16 (67 — 56) = i 145,76. Remplaçant dans (2) on trouve :
- 1 ooo P
- w,
- r
- I ooo
- -----------— X 3 35oooo
- 200 OOO X 2320
- 1145,76,
- 2320 1
- 7,2— 0,49 =6^71
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- 27 Mai 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 807
- *
- à la vitesse de 89 kilomètres à l’heure, énoncée par le diagramme IV.
- On peut aussi trouver le terme J F rf E de l’expression (1) en faisant la lecture, au compteur t qui totalise les puissances, de la différence des nombres indiqués lorsque que le train est en a (fig. 14) et lorsqu’il est en b.
- On a, en effet :
- PB = F X V et PF X temps = F X E.
- La résistance au roulement du train entier (loco-
- d’où :
- Constante
- V -f V'\
- (Y-Y0).
- Et la résistance r par p tonne de train entier R
- sera : r — —.
- P
- Le compteur w totalise la puissance absorbée par les résistances. En observant le compteur avant et après la fermeture du régulateur, on trouve la valeur delà puissance absorbée pendant ce temps. Il suffira de diviser le nombre lu, par la vitesse moyenne.
- Sens du mouvement du papier -1-1—r—1—1—n—1 1—1—1 ! '1 r]—1—
- E= 2 320 métrés
- résistants
- 83Km
- Vitesse
- Distance;
- puissance fot
- Courbe
- de traction
- Cliché Génie Civil
- Fig. 14. — Diagramme donné par le puissance-mètre et un dynamomètre de traction.
- otive et tender compris) ressortdu diagramme, et de la lecture du compteur u. Il faut, au préalable, fermer le régulateur de la locomotive pendant un certain temps.
- Soit R la résistance du train entier pendant cette fermeture; V et V' les vitesses au commencement et à la fin, et les ordonnées de la courbe II Y et Y0, la puissance absorbée par la résistance du train sera :
- - En multipliant ces fermetures, autant que l’horaire le permet, à des vitesses aussi variées que possible, on pourra établir, à la fin du voyage, la loi des résistances propres au corps en mouvement, le jour où l’essai a été effectué (').
- Le diagramme de la figure 14 fait voir toutes les circonstances de la marche du train : distance parcourue, vitesses, variations des efforts appliqués,
- (*) Une erreur existe, puisqu’on suppose que la loi de résistance est une ligue droite entre les vitesses observées, mais cette erreur est très faible.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N° 22.
- déclivités, etc,., bref, il constitue le journal technique de bord.
- Points faibles de la méthode belge. — Les points faibles de la méthode belge, du nom donné par ses auteurs, pour caractériser les recherches expérimentales qui peuvent être entreprises avec un dynamomètre d’inertie concernent :
- i° La détermination de l’effort total exercé par la vapeur :
- ^ = R -f- F (voir page 3') ;
- dans laquelle formule R est la résistance de roulement trouvée à régulateur fermé, alors que la résistance à régulateur ouvert peut être différente.
- La même différence peut exister pour les moteurs de traction électrique.
- Le seul moyen d’éliminer cette erreur réside dans la comparaison, pour une vitesse déterminée des roues, du travail fourni par la vapeur, tel qu’il résulte des diagrammes d’indicateur avec celui mesuré au dynamomètre d’inertie. A cet égard, il convient de dire que la méthode américaine, qui consiste à essayer la locomotive sur place corroborerait avantageusement la méthode belge, comme nous l’avons fait remarquer plus haut, parce qu’elle pourrait donner pendant un temps assez long, et, partant avec une approximation suffisante, le travail de la vapeur aux cylindres, tel qu’il résulte des diagrammes d’indicateur.
- a° La valeur X de la quantité moyenne de char-
- bon, consommée par unité de travail : io ooo kilo-grammètres à la jante des roues, qui est déterminée pour le parcours complet.
- Or, il serait extrêmement intéressant de savoir entre quelles limites, et, comment varie X avec la vitesse et la position delà coulisse de détente. Ici encore, la combinaison de la méthode américaine et de la méthode belge fournirait de résultats sérieux : la méthode belge donnant la puissance ou le travail produit à la jante des roues pour une vitesse donnée et pour une position déterminée de la coulisse; tandis que l’essai sur place mesurerait avec précision la consommation de charbon par heure pour la même vitesse et le même cran du levier de détente.
- 3° La difficulté qu’il y a à déterminer exactement les variations dans la capacité de combustion de charbon au foyer, qui sont la conséquence d’un changement de vitesse. Là encore, l’application de la méthode américaine pourrait être heureuse.
- Conclusions. — Les appareils basés sur la mesure de l’accélération horizontale positive ou négative de la vitesse permettent donc d’établir de nombreuses données techniques de la plus haute importance en matière de transports.
- La précision nécessaire aux mesures peut être poussée au degré voulu, en vue d’obtenir des résultats rigoureux.
- J. Carlier,
- Répétiteur du Cours d’exploitation des chemins de fer à l’Université de Liège.
- Nous avons reçu le télégramme suivant, qui apporte un nouvel hommage des électriciens russes à la mémoire du regretté professeur Jiric Gérard :
- Lumière Électrique. — Moscou, le 18 mai 1916.
- *>
- Société électriciens Moscou, réunion 4 mai, décide unanimité exprimer douleur profonde décès professeur Eric Gérard, directeur Institut Montefiore.
- Président Polivanof.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2Ô9
- 27 Mai 1916!
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- RADIOTÉLÉGRAPHIE
- Redresseurs de courant thermo-ioniques fonctionnant dans l’argon. — Stanley Meikle.
- On sait, depuis quelques années, qu’un tube à vide contenant une électrode portée au rouge et une électrode froide agit comme redresseur de courant.
- L’application de ce principe à la construction d’un redresseur pratique n’a pas été sans présenter de nombreuses difficultés : l’intensité des courants varie grandement pour de légères fluctuations dans le degré du vide ; de plus, l’électrode portée au rouge se désintègre rapidement et le tube devient inutilisable au bout d’un temps relativement court.
- Le Dr Langmuir a montré que toutes les irrégularités disparaissaient avec l’élimination totale des gaz résiduels. Il est possible de produire et de maintenir des vides tels qu’aucune décharge ne se produit même pour des voltages de ioo ooo volts : c’est ce qu’on réalise, en particulier, dans le kenotron et dans les tubes Coolidge à rayons X.
- Dans ces types d’appareils à vide élevé, le courant est toujours plus ou moins limité par la charge de l’espace compris entre les électrodes : les électrons émis par la cathode au rouge produisent autour d’elle un champ électrostatique qui limite le mouvement des électrons vers l’électrode froide ; on peut accroître l’intensité du courant en élevant le potentiel positif ou augmentant la surface de l’électrode qui émet les électrons. Le kenotron, sous sa forme actuelle, peut fournir des courants de a5o milliampères, sous des voltages allant jusqu’à iooooo volts. Cependant, comine la chute de voltage dans le kenotron, quand on rectifie des courants de cet ordre, est relativement élevée (ioo-5oo volts) le dispositif n’est pas utilisable sur des circuits à bas voltage.
- La charge de l’espace compris entre les électrodes peut être partiellement ou domplètement
- neutralisée par la présence d’ions positifs. Quand de faible traces de gaz sont introduites dans le kenotron sous certaines conditions, il peut se former un nombre d’ions positifs suffisant pour^ neutraliser complètement la charge de l’espace entre électrodes et, alors? le voltage nécessaire pour le passage d’un courant déterminé à travers cet espace est plusieurs fois réduit. La présence d’un gaz peut également avoir une influence marquée sur le nombre des électrons émis parla cathode : la présence de l’oxygène, libre, ou combiné comme dans la vapeur d’eau, réduit notablement l’émission électronique d’une cathode de tungstène ; des gaz inertes n’exercent aucun effet.
- Dans le cas où le tube contient seulement de très faibles traces de gaz, les ions positifs, qui prennent naissance, viennent frapper la cathode avec une très grande vitesse et produisent la désintégration des atomes et l’émission d’électrons jusqu’à ce que la cathode soit détruite.
- On a fait des recherches étendues sur l’effet de gaz à des pressions plus élevées sur la cathode (par pressions élevées on ^ntertd des pressions qui dépassent 5o microns). On a trouvé que la nature du gaz influe beaucoup sur la rapidité avec laquelle la cathode se désintègre. Certaines impuretés, même présentes à l’état de traces, déterminent, sous l’influence des températures élevées, la formation de composés volatils avec la substance de la cathode, qui activent finalement la destruction.
- Sous des pressions inférieures à plusieurs millimètres, l’effet du bombardement positif est encore très nuisible. A mesure que s’accroît la pression gazeuse, le nombre des molécules augmente très vite, limite le libre parcours des ions positifs, et, par suite, diminue leur vitesse. L’énèrgie fournie par le choc d’un ion est bien moindre que pour des vitesses plus élevées ; mais comme le nombre des ions présents est énormçrhent plus grand, l’effet du bombarde-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE î. XXXÎlI (2e Série). — N" 22.
- ment par les ions positifs pour certaines pressions est plus désastreux qu’avec de faibles traces de gaz. De nombreuses recherches ont été effectuées qui ont porté sur de nombreux gaz à des pressions différentes et pour des électrodes de diverses natures.
- Pour un choix convenable de la pression et de la nature du gaz, on a pu supprimer pratiquement la désintégration et construire des dispositifs permettant de rectifier des courants allant d’un petit nombre de milliampères à des valeurs très élevées, sous des voltages compris entre
- plusieurs volts et plusieurs milliers de volts.
- «
- *
- La figure i représente un redresseur dans lequel la cathode consiste en un filament très fin de tungstène enroulé en spirale et qui comprend une anode en tungstène, de section transversale
- Fig. i. — Redresseur pour courants de faible intensité.
- relativement grande, à surface polie. Les extrémités du filament sont soudées à des fils résistants de tungstène. Des substances autres que le tungstène peuvent être utilisées pour la constitution de l’anode; il faut apporter un soin spécial au montage lorsque la substance (comme le graphite) ne peut être soudée aux conducteurs de tungstène.
- La figure a. représente un redresseur pour des courants de grande intensité sous de faibles voltages. Il comporte deux cathodes : l’une en spirale, identique à celle de la figure i, est utilisée au départ; l’autre, formée par une baguette de tungstène dont l’extrémité est en boule sert pendant le fonctionnement. Le but d’une telle cathode est d’assurer une longue vie au tube et, en fait, une désintégration, à moins d’être très intense, n’a pas d’effet appréciable sur le fonctionnement d’un redresseur de ce genre. L’anode
- en graphite est montée sur une tige de tungstène. Le verre utilisé est un verre, très résistant à la chaleur puisqu’il est possible de sceller directement dans le verre les conducteurs de tungstène
- Fig. s. — Redresseur pour courants de grande intensité.
- et des ampoules de faible volume peuvent être utilisées pour de grandes consommations d’énergie.
- Les tubes, après avoir été soigneusement vidés, sont remplis d’un gaz très pur (la moindre impureté pouvant être nuisible)1. Avec l’argon, la rectification se produit pour toutes les pressions. Quand la pression augmente, le potentiel pour lequel l’arc s’établit augmente également. Aux pressions les plus élevées, la température du filament est un facteur important du voltage de départ. Entre des pressions de io à i5 centimètres, l’arc passe d’une forme effilée à une forme diffuse et aux très basses pressions prend
- Ligne à courant alternatif
- Fig. 3. — Schéma du circuit d’utilisation.
- les caractères de la lueur bleue bien connue des tubes à vide.
- La pression qui assure, les meilleures conditions de fonctionnement et de durée est com-
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- 27 Mai 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- prise, pour l’argon, entre 3 et 8 centimètres (mesurée à froid).
- Le circuit d’utilisation, comprenant un transformateur de 4° watts pour l’excitation du filament, une batterie de charge et un dispositif de réglage, est représenté sur la figure 3.
- Le redresseur de la figure 4 permet d’utiliser
- Fig. 4. — Redresseur utilisant les deux alternances
- du courant alternatif.
- les deux alternances du courant alternatif. Il comprend deux anodes et une seule cathode et est utilisé dans un circuit dont la figure 5 donne le schéma.
- Les tubes fonctionnent d’une manière satisfaisante sur des courants allant d’une fraction d’ampère à plusieurs ampères. Avec une cathode excitée séparément, l’arc redresseur s’établit sur des distributions de courant alternatif ne dépassant pas 2o volts et il se maintient jusqu’à des voltages allant à 14 volts.
- La durée de fonctionnement du redresseur à faible courant et bas voltage, sur lequel on porte
- Ligne À Gourant alternatif
- Batterie de charge
- Fig. 5. — Schéma d’utilisation du redresseur utilisant les deux alternances.
- la plus grande partie des recherches, varie de 900 à plus de 3 5oo heures. Quelques tubes pour courant élevé ont une durée qui dépasse 1 000 heures et plusieurs autres une durée de 5ofO heures ou plus. Plusieurs des tubes à faible courant ont été en service réel pendant plus de dix-huit mois dans des s tations centrales ; ils
- ont été utilisés pour fournir le courant à des batteries de charge. Le fonctionnement a été tout à fait satisfaisant. Le courant utilisé est un courant alternatif à 236' volts et 60 périodes, de puissance moyenne. Pour assurer la flexibilité du fonctionnement, on disposait une résistance variable en série avec la batterie de charge; pratiquement; si la considération du rendement entre en ligne de compte, on pourra utiliser au lieu de résistances un véritable transformateur.
- Les oscillogrammes obtenus montrent que la rectification est absolument parfaite.
- A. B.
- (General Electric Review, avril 1916.)
- Décrémètre-ondemètre à, lecture directe. — Frèdérick A. Kolster.
- La mesure du décrément logarithmique d’un circuit oscillantà ondes amorties se fait au moyen de la formule de Bjerknes
- 5i + §•.=\/îT'iip’
- ' §!, S2 décréments du primaire et du secondaire ; C, I capacité et intensité correspondantes au secondaire ;
- C,-, L capacité et intensité secondaires à la résonance.
- Cette formule suppose que i° S, -f- est faible devant 2 7c.
- Cr — C
- est faible devant 1.
- 3° L’accouplement des deux circuits est lâche.
- Dans un laboratoire on constitue le circuit secondaire, par une self-induction L, un condensateur variable étalonné C et un appareil thermique sensible H de faible résistance. L’on mesure l’intensité pour différentes valeurs de C de part et d’autre de Cr et l’on déduit 8, + 8, de la formule précédente ou de
- Cü — Cl 4 / 12
- cr7f ct V 1,.2 — i2-
- On peut d’ailleurs, en partant de C,-, choisir C de manière que I2 = - IV ce qui rend la racine égale à l’unité.
- Pour obtenir de ce procédé une précision suffisante, il faut tracer, une courbe de résonance à grande échelle et en calculer un assez grand
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- iii la Lumière électrique t. xxxiîi(2* série). —
- nombre de points, ce qui n’est guère possible qu’au laboratoire. L’appareil que nous allons décrire permet d’obtenir une exactitude aussi grande en beaucoup moins de temps et dans des
- Avec lè Dècrémèltc
- Si Si SS 36 37 St 33 100 10f 101 10} 100 105106 10T 10» '
- Fig, i. — Courbe de résonance pour la détermination expérimentale du décrément logarithmique.
- conditions défavorables, comme c’est le cas souvent à bord des bateaux.
- Condensateur variable. — Les condensateurs employés leplus généralement ontdes plaques de forme telle que la variation de capacité est à peu près linéaire. Il en résulte que la variation rela-
- tive
- AC
- C
- pour un déplacement donné des plaques
- mobiles n’est pas la même suivant la position initiale de celles-ci.
- Or, pour établir un condensateur muni d’une échelle unique et donnant directement pour le décrément des valeurs proportionnelles aux variations relatives de capacité, d’après la formule
- S, §2 = %
- avec Is = - I,.2. a
- il est nécessaire d’avoir dans toute l’étendue du déplacement de l’armature mobile
- Cr - C,.
- C
- AC
- = -TT- const.
- c’est-à-dire : u
- C2 — Ci ___ C, — Cr __ __ C» — Cn—1 _
- Ci Cj Cn—i
- d’où
- G,* =z Cl C3
- t
- ou en général
- C» — y/Cn_i x C„_|_t.
- La capacité varie donc en progression géométrique et la relation entre la capacité C et le déplacement x sera
- C = «K* (i)
- ou dans le cas d’un condensateur rotatif
- C — aem9. (a)
- La capacité étant proportionnelle aux surfaces en action (en négligeant l’influence des bords) nous pouvons écrire :
- A •= beml> dA = bmemi dü.
- Fig. a. — Forme des plaques mobiles du condensateur.
- Mais, d’après la figure (a) représentant la forme des plaques mobiles, on a :
- dA (p2 — r*) «fO.
- a
- Donc : . ,
- - (p2 — r2) — bmem<> p — \fabmemi -f- r%.
- Les constantes à et /«déterminent la plus faible etla plus forte vafeur du condensateur à employer ; b et ni étant choisies convenablement pour notre cas, nous aurons aussitôt la forme et la grandeur de nos plaques. Le rapport entre la plus forte et la plus faible capacité nous sera donné comme suit.
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- 21 Mai 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 213
- Les égalités (i) et (2) sont identiques, donc
- IÇ*7 — em!l
- a; log K = m 0
- x log K
- m =-----—.
- 0
- Supposons que pour x —1, 0 = 180: on a
- K.
- 180 log.IC
- m —
- l8o
- „ log K 8
- C = ne ——
- 180
- 9 = o C 0 — a
- 0 = 180 C)8o == et K
- C<80
- Co
- Pour obtenir K, un condensateur fixe est connecté en parallèle avec le condensateur variable et sa capacité est déterminée expérimentalement.
- Échelle des décréments — Si Ci et C-2 sont respectivement des valeurs de la capacité de part et d’autre de celle correspondant à la résonance, et pour lesquelles
- I*
- 11 ü xr 5
- 2
- l’on aura, en appelant S la somme S4 -)- S2 :
- g __ Cr --- Cl __ G2 -- C/- _ C2 - C,
- Cj — C2 — C2 -f
- et comme C est proportionnel à em\
- g?u6r .
- — en
- gm02
- gm02 _ gmOt £?îi02. _|_ gm01?
- d’où l’on tire facilement :
- e,. - ô!
- 1 . S 4- %
- - log---------
- m iï
- = - log
- . a 1 1 TC —j— S
- 02 — Oi = — log ----------------r.
- m 'TT — 8
- L’auteur calcule ainsi le déplacement angulaire de l’armature mobile du condensateur dans un cas particulier, pour des valeurs de 8 jusqu’à o,3, tout en faisant remarquer que la formule ne donne des résultats vraiment exacts que jusqu’à 8 = 0,2.
- Les angles trouvés sont très petits''et l’on a avantage à se servir de la troisième des égalités ci-dessus, puisque alors
- AO = 02 — 0, =r (0,. — 0() -j- (02 — 0,).
- Un autre avantage est que les valeurs de I, et 12, telles que
- T 2 _ [ ! - I I 2
- Il = 12------ 1,. ,
- 2
- se trouvent sur les parties les plus inclinées sur l’axe des abscisses (capacités) de la courbe de résonance, et que C, et C2 (ou Oi et 02) peuvent être déterminées très exactement.
- Pour faciliter les lectures, l’échelle des décréments est reliée à l’axe du condensateur par un système pignon-roue dentée de rapport 6 à 1.
- Pour effectuer une mesure de 8 = S4 -j- S2, on amène le condensateur à la position de la résonance qui se reconnaît à la déviation maxima du thermique (dont l’échelle est graduée proportionnellement à I2). On diminue la capacité jusqu’à obtenir une déviation moitié de la précédente, on amène au zéro l’échelle des décréments, folle jusqu’alors, et on l’assujettit au condensateur. Celui-ci est alors tourné en sens inverse de façon à franchir la position de résonance et à atteindre la deuxième position telle que l’indication du thermique soit la moitié du maximum. L’échelle des décréments donne alors directement 8.
- Résultats expérimentaux. — L’auteur rend compte d’une série d’essais entrepris pour vérifier l’exactitude et la précision de l’appareil.
- i° L’appareil est employé successivement comme ondemètre ordinaire et comme décré-mètre avec un émetteur à étincelle soufflée et 8 est ainsi calculé et mesuré directement.
- a0 L’appareil est encore couplé avec le secondaire d’un émetteur à étincelle soufflée, 0 est mesuré directement. Une résistance est alors insérée dans le circuit de l’appareil et l’on mesure directement S —{— A S2 (AS2 étant le décrément additionnel causé par la résistance). On mesure la résistance au front et on la tire de la formule
- r=-4?l. *
- TCCli)
- 3° Même essai que le précédent, sauf que R est introduite dans le circuit secondaire de l’émet-
- ‘ A 8t
- teur. On mesure 3 4- A 8t et l’on en tire R = —
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N* 22.
- La comparaison des résultats prouve l’excellence de l’appareil, les différences entre les nombres calculés et mesurés étant seulement de l’ordre des erreurs d’expériences.
- Echelle des longueurs d’onde. — La longueur
- d’onde est proportionnelle à \/c, c’est-à-dire à
- ._ , . m
- ou a ere# avec n == — .
- En appelant X, une longueur d’onde repère et X2 une longueur d’onde à mesurer, on a
- X,
- £>l01
- f.n(#2—01)
- d’où l’on tire facilement
- 02 —
- î ^2
- 108 x;-
- Pour la commodité, on adopte 0i = o pour la longueur d’onde choisie comme base, par exemple 3oo mètres, ce qui donne
- 02 = ±— log ~. m 3oo
- L’appareil est pourvu de plusieurs bobines d’accord de façon à couvrir une grande étendue de longueurs d’onde. L’échelle graduée est iixe
- et porte des repères indiquant Xmax obtenue avec chaque bobine. L’axe du condensateur est relié à un index qui se déplace sur l’échelle.
- Pour effectuer une mesure on place d’abord le condensateur à i8o° et en tournant à la main l’échelle ou amène en face de l’index le trait rouge indiquant la longueur d’onde maxima correspondant à la bobine employée. On procède ensuite de la façon habituelle.
- Détermination du décrément de l’instrument. — On excite le circuit du décrémètre par impulsion ou par des ondes entretenues. Il s’y produit des vibrations dont la fréquence et l’armortissement sont déterminés par les constantes de l’appareil. Si l’on introduit une résistance additionnelle dans le circuit l’énergie ne sera pas tout à fait à sa valeur précédente et l’on aura :
- I,2R = KI2* (R -)- A R) KL2
- R
- AR
- Ii2
- KL2-
- Mais, comme l’on sait
- K =
- AS
- -f 5,
- (S, décrément du circuit excitateur, S2 décrément de l’appareil, AS décrément additionnel provenant de AR).
- Pour avoir AR = R, c’est-à-dire AS = S2, il faudra :
- i° Dans le cas de l’impulsion, en supposant^ très grand devant AS
- Sj 30 K = I
- a;
- a0 Dans le cas des ondes entretenues
- K
- ii!
- i,2
- Ayant ainsi déterminé R, on calcule S2 comme suit :
- S2 = xRCu = tz-—.
- Lu)
- Avec les ondes entretenues on a d’ailleurs directement
- 0,
- c2 — Cl !,/ I2
- c2 + c, V Ir! _ i2‘
- Remarque. — On peut employer l’appareil comme récepteur d’ondes entretenues en l’excitant par le circuit du vibrateur RBE. Si dans le circuit oscillant des ondes entretenues sont induites il se produit un effet d’hétérodyne, et l’on peut ainsi mesurer facilement des oscillations supérieures même très faibles dans les circuits à arc.
- M. B.
- [Jahrbuch der drahtlosen télégraphié, février 1916.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 215
- 27 Mai 1916.
- ÉCLAIRAGE
- Mesures d’intensités lumineuses de lampes à incandescence pleines de gaz. — Ralph G. Robinson.
- On évalue généralement le pouvoir éclairant des lampes à incandescence par leur intensité lumineuse horizontale moyenne. Ce mode d’évaluation ne convient guère pour les lampes remplies de gaz qu’on utilise aujourd’hui et doit être remplacé par la mesure en bougies sphériques ou lumens. Comme les mesures directes d’intensités sphériques sont plus délicates que les mesures d’intensités horizontales on a songé à déterminer une fois pour toutes le facteur de réduction pour les différents types de lampes afin de déterminer l’intensité sphérique. En réalité, les expériences faites par Fauteur montrent que de petites différences dans la disposition du filament rendent ce procédé d’évaluation bien illusoire.
- Les expériences ont porté sur des la mpes Mazda
- Fig. i.
- de 6,6ampèreset 8o bougies (fig. i). Les filaments enroulés suivant la forme habituelle en un même nombre de spires d’urf même diamètre étaient montés suivant les 4 formes différentes représentées sur la figure 2. Afin de rendre les mesures comparables, la température moyenne des filaments était prise la même dans les différents cas (2 825° C.), ce dont on s’assurait par l’examen de la couleur des filaments de tungstène suivant une méthode indiqué^ par Langmuir et Orange : on modifie le courant ou le voltage jusqu’à ce que la couleur du filament examinée d’un côté d’un champ photométrique soit la même que celle
- d’une lampe étalon mise de l’autre côté du champ; la température peut être ainsi évaluée à 5° près.
- Comme la lampe étalon se détériorerait rapidement si elle fonctionnait à des températures élevées, on l’utilise seulement à basse'température : on insère, entre elle et le photomètre, un verre bleu qui arrête les rayons rouges et fait paraître le filament plus chaud qu’il ne l’est en réalité. Soit en faisant varier la température réelle du filament,
- Un forme deV lferè/cal
- Fig
- Horizontal En diagonale
- . 2,
- soit en modifiant la densité de l’écran à verre bleu, on peutatteindre toute température quel’on désire.
- La température réelle des filaments est calculée d’après l’équation suivante, établie par Langmuir,
- T
- 11 280 7 °29
- — log H,
- où T est la température absolue et H l’éclat intrinsèque du filament en bougies par centimètres carrés de surface projetée.
- Le fonctionnement de toutes les lampes, sous la même température, nécessite un courant légèrement différent pour les diverses lampes. Ce courant était déterminé pour chaque lampe etles mesures photométriques faites avec ce courant.
- L’intensité horizontale moyenne des lampes Mazda ne peut être déterminée par la méthode habituelle > qui consiste à faire tourner la lampe autour de son axe vertical à moins de le faire à l’aide d’un système de miroirs. Par suite, l’intensité était mesurée de 10 degrés en 10 degrés autour de la lampe dans un plan horizontal.
- L’intensité lumineuse horizontale moyenne était obtenue pour chaque lampe, au moyen des
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — S° 22.
- courbes ainsi obtenues expérimentalement, en mesurant, à l’aide d’un planimètre, l’aire limitée par ces courbes et calculant le rayon du cercle qui aurait la même aire.
- Pour déterminer les intensités moyennes' sphériques, l’appareil actuellement considéré comme le meilleur est la sphère d’Ulbricht. Celle que l’on a utilisée consiste en un globe de 127 centimètres de diamètre, peint enblanc à l’intérieur. La lampe à étudier est disposée à l’intérieur de la sphère. Comme les parois sont totalement réfléchissantes, elles sont uniformément éclai-
- bougie horizontale moyenne diffèrent notablement avec les diverses dispositions adoptées pour les filaments, tandis que les watts par bougie sphérique sont sensiblement les mêmes dans tous les cas. Les facteurs de réduction sont par suite très différents.
- Pratiquementon ne rencontrera pas des lampes d’un même type aussi différentes que celles qu’on a utilisées pour ces essais. Cependant, en dépit des soins apportés dans la fabrication de ces lampes, de légères variations dans la forme du filament, dans sa position ou sa direction, sont
- Tableau I.
- MONTAGE AMPÈRES INTENSITÉ HORIZONTALE MOYENNE INTENSITÉ SPHÉRIQUE FACTEUR DE
- FILAMENT bougies watts par bougie bougies watts par bougie RÉDUCTION
- En forme de-V. Vertical Horizontal.... En diagonale.. 9.5 10,76 10,73 I I ,2 6.97 7,02 7 >°7 6,93 66,2 75,5 75 »9 77 >5 100,7 ia6,8 98 ,5 m,o 0 ,66 0,595 0 ,82 0,635 82 ,5 93 >7 95,2 95,2 0,8o5 0,8o5 O ,800 0,815 0,82 0,74 i ,01 0,78
- rées par la lampe. Par suite, .il suffit de mesurer l’intensité provenant d’une petite ouverture fermée par un verre diffusant pratiquée dans la paroi de la sphère. Cette intensité représentel’intensité moyenne sphérique de la lampe. Comme pour les mesures d’intensités horizontales, on utilise devant la lampe étalon des écrans en verre bleu pour égaliser les différences dé teintes.
- Les résultats indiqués dans le tableau Isontla moyenne d’un certain nombre de lampes différentes de chaque type. Comme on peut le remarquer par ce tableau, les nombres de watts par
- susceptibles de se produire. Ces variations auront une telle influence sur l’intensité horizontale et le facteur de réduction, que les mesures de ces grandeurs sont très décevantes. Comme les nombres de watts par bougie sphérique ou par lumen, pour une même température du filament, sont beaucoup plus concordants que les nombres de watts par bougie horizontale, il vaut mieux caractériser les lampes Mazda par les premiers nombres.
- A. B.
- {General Electric Review, avril 1916.)
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — iMrniMBRii levé, 17, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Noubt.
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- Tr*nte-hultl»ine année SAMEDI 3 JUIN 1918. Tome XXXIII (2* série). N« 23
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- Transport par voie ferrée d’une génératrice de 8 ooo kilowatts....................... 228
- Téléphonie
- Etude d’une machine à écrire phonographique actionnée par la voix. — J.-B. Flowers. .. 229
- 1 Correspondance
- Le télégraphe et la traction monophasée. 236
- Bibliographie........................ .. 2 38
- Brevets d’invention (liste).............. 239
- Renseignements Commerciaux..... ......... 240
- CAMPANAKIS. — Sur le calcul des ampères-tours à vide dans les machines à pôles saillants.............................. 217
- ?. BOUGAULT. — Les lois sur le travail etles accidents arrivés aux électriciens âgés de moins de dix-huit ans...... ........ 221
- Publications techniques
- Hydraulique et stations centrales
- Génératrices triphasées pour la deuxième centrale hydro-électrique de Hjukan à Saaheim (Norvège).................t............. 225
- SUR LE CALCUL DES AMPÈRES-TOURS A VIDE DANS LES MACHINES
- A POLES SAILLANTS
- Après avoir signalé en passant l’existence d’un entrefer supplémentaire entre la masse polaire et .la carcasse, et qui peut avoir une assez grande influence, l'auteur rappelle la, "méthode généralement „employée pour avoir les ampères-tours dans les dents, et celle donnant le coefficient d'augmentation .d'entrefer; il préconise, d’une part, la mesure graphique directe de la perméance d'entrefer donnant „directement les ampères-tours correspondant, et, d’autre part, contrairement à la méthode généralement employée, il partage l’induit en tranches par des plans méridiens dans lesquels le calcul des .ampères tours est plus approché, étant donnée la variation de l’induction dans l’induit. r ' Ces deux derniers calculs sont facilités'au moyen de courbes tracées une fois pour toutes pour les ..machines de série.
- Le calcul des ampères-tours nécessité par le .-circuit magnétique, à vide, dans une machine à pôles saillants, pour simple qu’il soit, présente -certaines particularités de détail, qui le rendent intéressant. Pour l’étudier, on partagera le circuit en : carcasse, masse polaire, entrefer supplémentaire entre masse polaire et carcasse,
- entrefer principal, dents d’induit et noyaux d’induit.
- Le calcul des ampères-tours dans les deux premiers ne présente pas de difficultés en partant d’un flux donné.
- Pour l’entrefer supplémentaire, on admettra généralement qu’il a une longueur de 1/10 de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T.XXXIII (2° Série)-N* 23--
- millimètre, quitte à voir de plus près ce qui se passe lorsque les diamètres d’alésage de la couronne et de l’outil découpant la masse polaire sont très différents.
- Les calculs précédents se feraient avec le flux total cpt dans le cas où on ne veut calculer qu’un point pour un flux utile Si l’on veut calculer la courbe complète à vide, on fera les calculs pour un fluxunitéet pour des flux multiplesde celui-ci en prenant le même flux pour l’induit et les inducteurs.
- Pour le calcul des ampères-tours de l’entrefer principal, on se servira de la détermination graphique de la perméance, par exemple pàr la méthode des tubes carrés de perméance unité de Lehmann : le nombre- n de tubes unité et de fractions de tubes unité placés en parallèle donnera la perméance P de l’espace compris entre le profil du pôle et la circonférence d’induit, supposé lisse, sans tenir compte des dents, et la per-méance P = n X épaisseur de l’entrefer.
- Dans une première approximation, et en supposant le cas courant en pratique d’un profil de pôle comprenant une partie circulaire sensiblement centrée avec l’induit, on tiendra compte des dents par l’emploi du coefficient Ki d’augmentation d’entrefer d’Arnold, appliqué à l’entrefer correspondant à cette partie circulaire et que nous appellerons entre fer centré, ou partie centrée du pôle pour abréger.
- P
- La perméance d’entrefer est alors ^ et les
- E-i
- ampères-tours d’entrefer pour un flux utile <p„ passant totalement dans l’entrefer seront
- tp« X k, P
- X o,8.
- Ceci revient à admettre que le coefficient K, est le même pour tous les tubes de force sortant du pôle, ce qui en réalité n’est pas vrai, puisque les tubes extrêmes correspondent à un entrefer plus long, donc à un K, plus faible.
- On n’en tiendra pas compte dans le premier calcul, d’ailleurs les ampères-tours trouvés seront faux par excès.
- Nqus passons maintenant aux ampères-tours dans l’induit et, pour cela, nous prendrons le flux passant dans une dent, par exemple la dent centrale, et nous suivrons ce flux dans son trajet.
- Dans le cas d’une pièce polaire d’une forme
- quelconque soit Prf la perméance d’entréfer, dans l’espace d -j-.e (dent plus encoche) pour la dent du milieu, le flux <Prf qui correspond à cette dent
- j)d pP ;
- sera yu = ^ cp„. On appellera le rapport ~ coef-
- ficient de réduction de flux.
- Dans le cas d’un épanouissèment avec partie circulaire centrée, on pourrait opérer comme ci-dessus, mais il sera pratiquement plus commode de rapporter le coefficient de réduction du flux à l’angle au centre répondant à la partie centrée,, soit a0 qui restera le même quel que soit lu nombre d’encoches sur l’iriduit, soit (pc la portion du flux passant dans cetangle et que nous appellerons flux centré, et pc la perméance de cette partie (perméance centrée) on aura le coefficient
- de réduction de flux et <pc= <p«= K/ (p„
- et on en déduira le flux par dent eri divisant par-
- le nombre de dents dans l’angle oq tprf =
- <Pc ,
- « X a
- Ceci étant-, on se servira de <prf pour déterminer les inductions apparentes dans les dents et pax -la méthode de Parshall et Hobart on en déduira les inductions réelles et les ampères-tours de denture; cprf donnera aussi le champ moyen dans l’entrefer pour la surface tête de dent plus " encoche.
- Il reste à calculer les ampères-tours dans le noyau d’induit; ce calcul, pour être simple, ne peut qu’être approché, étant donnée la variation de flux d’une section à l’autre du noyau. Nous admettrons que les inductions sont uniformes dans les sections radiales comprises entre l’angle a et i8o°. Si l’angle de la pièce polaire est de i2o°, nous admettrons que le flux passant dans les sections i et 2 est le flux total et sans la section 3 le flux tpc. Dans ces conditions, la Ion-
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- 3-tfuin 1916. - r « LA: LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- gueur ef est égalé à élv divisée par la moitié dü nombre de dents centrées, et ;
- cd ~ab = = efX K/.
- On aura alors l’induction en gh déduite par règle de trois de celle du fond des dents, ou, ce qui revient au même, du flux par dent, et celle en ^/"déduite de celle ën gh piar proportionnalité,
- et BcdL Bab
- Bif
- Kf
- ♦
- puisqu’on opère sur un tube
- <le flux constant.
- On prendra alors les longueurs l, 4 4 de la ligne moyenne du tube avec les ampères-tours •centimètre répondant aux inductions moyennes
- •dans chacun des intervalles ou bien par la même méthode donnant les ampères-tours dans les déhts en partant des inductions sommet, fond et milieu de la dent.
- On voit que les valeurs à déterminer par le graphique sont P et K/' reliées par la relation
- K/'= ^ à la perméance centrée, ce qui permettrait à la rigueur de n’en déterminer qu’une, et de calculer directement la perméance centrée.
- On pourra alors tracer pour chaque machine type une courbe donnant la perméance totale d’entrefer; ou le coefficient K/en fonction de l’entrefer; ou bien encore en fonction du rapport entrefer sur diamètre, ce qui permettra d’employer la même courbe pour des machines semblables, et on aura ainsi les valeurs à prendre pour un entrefer quelconque.
- Ces courbes pourront d’ailleurs être vérifiées et corrigées expérimentalement par des mesures de champ dans l’entrefer, ce qui paraît toutefois inutile.
- ' Deuxièmè approximation.
- La méthode ci-dessus ne peut évidemment être considérée que comme une première approximation; et il peut être nécessaire de recommencer en tenant compte des différences de réluctance dues aux différences de. saturation des dents centrées et non centrées, et aussi dé la réluctance des becs. Pour cela considérons les circuits (i) dans l’angle de a0, et (2) (en supposant l'es ampères-tours des becs polaires négligeables), soit et cp2 les flux trouvés dans'la première approximation. Les ampères-tours pour passer de la surface du pôle à la section A B doivent être les mêmes pour les deux flux <pt et tp2j
- On devrait avoir : • •
- ?iRi = ?2R2,
- en réalité on aura :
- Ÿ‘R1=(A.T0 <p,Ra = (A.Ta);
- on en déduira : R, = —FJ.f, R = et on par-*1 <f2
- tagera <p„, ce qui donnera une nouvelle valeur de ifc avec laquelle on opérera comme ci-dessus jusqu’à ce que l’approximation soit suffisante.
- Pour déterminer les (AT)a on porte : ac = AC = ab X Kf et on calculera les ampères-tours pour le flux cp2 et la ligne-- moyenne. On aurait pu de même calculer les (AT)t par le flux cpi ou Kf tp„, et la ligne moyenne mpg n.
- On remarquera encore que ces longueurs ne dépendent que du coefficient Kf et par suite du entreler
- rapport -jy-—pour un angle centré donné,
- et pour un diamètre d’induit donné, ce qui permettra encore de tracer les courbes donnant ces longueurs une fois pour toutes pour chaque machine type.
- Cas des becs saturés.
- Nous avons supposé négligeables les ampères-tours des becs polaires. Reprenons le calcul dans le cas de becs très saturés. Dans ce cas, on ne peut plus considérer le champ comme uniforme dans l’angle de a0, on doit se limiter à l’angle p°
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- 22<T LA LUMIÈRE ÉL'ECTRIQUK T. XXXIII (2e Série). — N» 231
- répondant à la section la plus saturée du pôle ; en effet toute section telle que ac sera plus grande que ab (normale à la circonférence) et le flux passant dans ac est plus petit que celui dans ab, de la quantité sortant par bc. On aura le flux passant dans ad par la somme du flux de fuites et du flux sortant par bd.
- Pour mesurer le flux de fuites, on emploiera la mesure directe au balistique, donnant le flux de fuites <p f en fonction des ampères-tours par pôle, une fois pour toutes pour chaque machine type. On aura le flux sortant par bd perméance bd
- <P« x ^—;--------rrr ces Per‘
- permeance totale
- méances étant, soit lues directement sur le tracé,
- soit calculées, pour la partie e et en donnant à
- égale à tp'
- chacun des tubes le coefficient de longueur d’entrefer qui lui correspond. En outre, le flux cp sortant par be sera déduit de perméance be <p par cp perm£ance hd
- On partage alors le bec en un certain nombre de sections dans lesquelles on suppose l’induc-
- tion uniforme, et on part de la section 'ab sur*
- laquelle on porte bm = ab-—?— et
- ? +?/
- bn = bm — = ab —^„ ? « <P + ?/
- et encore
- eh =
- e K
- <p' —
- f' ~ + ?/
- On trace alors à vue les lignes de force n e et mhd et on calcule les inductions moyenne»* dans chacun des intervalles, on en déduit la réluctance totale du bec qu’on ajoute à celle de* l’entrefer correspondant et, par rapport, on en' déduit le flux dans la portion (3 et le flux par dent dans la portion correspondante. On conduira 1&-reste du calcul d’une façon analogue au premier* cas.
- Point en charge. — On peut considérer que la-méthode de Monnier donne des résultats suffisamment exacts pour les saturations normales. Pour les faibles saturations, la chute de tension en dynamo est plus forte que celle réelle et 1*. vitesse en moteur de même plus faible.
- En résumé les calculs des machines très différentes des machines types peuvent se faire directement et assez rapidement au moyen de courbes tracées pour ces machines types, pour' une profondeur de i centimètre d’induit, courbe»-qui pourront être vérifiées dans leur ensemble par les essais normaux ou des essais spéciaux: faits sur elles.
- Campanakis.
- B. C. r. — E. S E.
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- 3 Juin 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- • . - \ •' , s, -
- LES LOIS SUR LE TRAVAIL ET LES ACCIDENTS ARRIVÉS AUX ÉLECTRICIENS
- AGÉS t)E MOINS DE DIX-HUIT ANS
- La guerre aurait pu complètement bouleverser l'exploitation des distributions d’énergie électrique, si' l’activité et l’esprit d’initiative de nos ingénieurs n’avàient pas trouvé des solutions de fortune pour remplacer la main-d’œuvre disparue dès les premiers jours de la mobilisation, assurer l’entretien, la marche des usines, en un mot, continuer à fournir aux travaux de la défense nationale qui en ont un si grand besoin le coqr’ant de force et de lumière.
- Mais, dans bien des cas, il a fallu prendre des hommes jeunes n’étant pas encore soumis aux obligations militaires, et cela a causé des ennuis à plus d’une Société. . Le tribunal civil de Grenoble vient de rendre un jugement regrettable que nous allons reproduire après une rapide analyse. Mais, pour qu’il soit compris, il est nécessaire de recourir à quelques explications préliminaires.
- I
- Dispositions légales sur le travail des enfants mineurs.
- Il existe en France un nouveau Code appelé Code du Travail et de la prévoyance sociale qui présente la particularité d’être perpétuellement en cours de rédaction au fur et à mesure qu’une condensation des lois antérieures est faite par le Parlement sur un sujet homogène intéressant les travailleurs, elle prend le nom de « Livre », et le code se composera d’autant de livres que le Parlement jugera utile d’en créer. La première loi qui a constitué le premier livre dudit code a été promulguée le 28 décembre >910; il y est question des conventions qui sont relatives au travail, et leurs conséquences directes, le salaire, la saisie-arrêt, etc. La seconde qui a édicté lè deuxième livre a paiu le 2G novembre 1912 et a statué su r la réglementation du ti a va il. Ce livre est divisé en plusieurs chapitres : « condi-
- tion du travail, sa durée, repos hebdomadaire, hygiène et. sécurité des travailleurs ».
- 11 est évident que, relativement à la sécuritéde l’ouvrier, des dispositions très spéciales devaient être édictées, à l’égard des femmes et des enfants. Aussi l’article 72 du livre II pose un principe : « Pour tous les établissements, manufactures, fabriques, usines, chantiers ateliers, laboratoires, etc., les différents genres de travail présentant des causes de danger qui sont interdits aux enfants de moins de dix-huit ans sont déterminés par un règlement d’administration publique. » Ce règlement a paru le 21 mars 1914 par un décret qui, après avoir cité les deux articles précités, donne trois tableaux contenant les travaux interdits aux femmes et aux enfants, les travaux interdits aux enfants de moins de dix-huit ans, et enfin les travaux susceptibles d’être permis, mais seulement dans des conditions données.
- Les électriciens sont particulièrement visés par le tableau B qui énumère les travaux interdits aux enfants de moins de dix-huit ans, on y lit : « Conduite et surveillance des lignes, appareils et machines électriques de toute nature dont la tension de régime par rapport à la terre dépasse Ooo volts pour les bourants continus, et i5o volts (tension efficace) pour les courants alternatifs », et la raison de l’interdiction est donnée dans le tableau lui-même sous cette rubrique : « Nécessité d’un travail prudent et attentif ».
- II
- Situation de fait qui a donné lieu au jugement.
- Ce 11’est un mystère pour personne, pas même pour les inspecteurs du travail, que les usines de distribution d’énergie ont été amenées à prendre un personnel âgé de moins de dix-huit ans, qui a insisté même pour être embauché, a
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N° 23..
- promis de prendre toutes les précautions nécessaires, et a été enchanté de trouver dans les circonstances actuelles la possibilité de gagner de forts salaires pour son âge. Comme il est impossible de se tirer d'affaire sans avoir retours à cette catégorie d’ouvriers, les inspecteurs n’ont fait aucune difficulté, et meme ont été prévenus par diverses sociétés, soucieuses de ne rien faire en secret.
- Telle était la situation, sur le réseau de la Société de Fure et Morge, du jeune V. qui, en remplissant un transformateur haute tension, fut électrocuté. 11 ne laissait, en sa qualité de mineur de dix-sept ans, que son père et sa mère ; le jugement, dont le texte est ci-dessous, nous apprend que son père est chef de bureau, par conséquent se trouve dans une situation où il est à l’abri du besoin : néanmoins ce fut le père qui assigna en paiement de 3 ooo francs d’indemnité la Compagnie employeur.
- Ce sera, dira-t-on, à première vue, à la Compagnie d’assurance à payer ; et cette réponse est tellement commandée par l'habitude que la Société de Fure et Morge, en recevant l’assignation, l’envoya sans hésitation î\son assureur.
- Mais il ne faut point perdre de vue que les Compagnies d’assurance n’assurent qu’en raison de deux faits : l’accident arrivé à l’employé soumis à la loi de 1898 sur les accidents du travail ; et l'accident arrivé au tiers qui n'est pus salarié car la police sur les sinistres arrivés au tiers contient généralement cette phrase :
- « Le tiers s’entend de tout indixidu non salarié »,
- Or, une question se posait le jeune V. était-il soumis à la loi de 1898 ?
- 11 y avait au moins une personne qui était, intéiessée à soutenir la négative.
- C’était le demandeur, le père de la victime, qui, si le régime de la loi de 1898 était admis, pouvait considérer son procès comme perdu dès le début.
- Aux termes de la loi, en effet, la première condition pour qu’un accident produise une rente en faveur d’un ascendant, c’est que ce dernier ait été à la charge de la victime; sans doute la jurisprudence n’est pas exigeante au'point de demander la preuve que l’ascendant ait obtenu du tribunal une pension alimentaire à la charge de la victime ; mais il faut démontrer qu’au moins amiablemcnt l’ascendant recevait avec
- une certaine périodicité une part du salaire de la victime. Or un chef de bureau n’est pas à la , charge de son fils, c’est plutôt lui, au contraire, qui l’entretient.
- Aussi le père Y. soutint-il un raisonnement qui lui permit d’appuyer son instance sur l’article 138 a, du Code civil; cet article autorise un père à demander une réparation pécuniaire de l’accident, sans autre base juridique que le « dommage » à arbitrer par le juge, dommage même moral, qui peut donner lieu à une somme.
- Et "voilà le raisonnement q.u'e le tribunal a d’ailleurs adopté.
- Pour que la loi de 1898 s’applique il faut qu’il y ait contrat de travail entre le salarié et le patron. Si ce contrat de travail n’est pas existant, l’application de la loi manque de base légale.
- Or, le contrat ne peut pas prendre naissance dans les deux cas suivants : ,
- i° Quand le salarié nia pas treize ans révolus. — En effet la loi du 5 novembre 189*2 qui, bien qu’abrogée, a vu ses dispositipns reproduites par le Code du travail et de prévoyance sociale, exige pour la capacité du consentement chez le mineur l’âge minimum de i3 ans: au-dessous, l’intelligence de l’enfant est sensée 11e pas exister, au point de vue d’une adhésion quelconque à un contrat.
- %° Quand une loi interdit de confier à un enfant un travail quelle détermine. —Il y aurait là une nullité d’ordre public qui vicie dans son essence même le contrat et le supprime. L’enlant devient, tout en étant salarié, un tiers dont l’accident peut donner lieu à une indemnité, s’il y a faute reprochée et prouvée à l’encontre du patron.
- Voilà pourquoi on va lire dans le jugement intervenu qu’une expertise devra avoir lieu, par le ministère de trois ingénieurs qui auront à déterminer s’il y a faute, et à dire laquelle, dans un rapport à déposer sur le bureau du tribunal. " « Entre J. V.,che,f de bureau à O. et son épouse, Mme P., domicilié à Grenoble, d’une part, et « La Société hydro-électriqi^é de Fure et Morge et de Vizillc dont le siège social esta Grenoble, •±f\ bis, boulevard Gambetta, défenderesse;
- a Attendu qu’il y a lieu de joindre les instances liées, la première par le procès-verbal de non-conciliation du au avril 1915, et par l’assignation du i*2 février 1916, la deuxième par l’assignation du ii novembre 191IS en vertu de l’article i38*2 du Code civil;
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- 3 Juin 1§16. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE m
- « Attendu que l’application de la loi du 5 avril ,1898 est subordonnée? à l’existence d’un contrat de louage des ouvriers entre la victime de l’accident et l’entrepreneur et qu’il sort de là que, si aucun contrat n’est intervenu ou que si le contrat est radicalement nul, cette loi ne trouve plus son application;
- « Attendu qu’il a été spécialement jugé que le contrat par lequel un mineur de moins de treize ans a été embauché au mépris de la loi du 9 novembre 189*2 est nul, et ne peut, en cas d’accident, être invoqué contre le patrçn pour obtenir les indemnités forfaitaires de la loi de 1898 (Douai, 12 décembre 190b) ;
- « Attendu que la loi du 9 novembre 1892 a été remplacée par celle du 26 novembre >91'-*. et qu’en Vertu de l’article 4 de cette dernière loi est 1 intervenu le décret du 21 mars 1914 dont l’article i3 interdit aux ouvriers certaines catégories de travaux figurant dans l’état B, annexé audit décret et spécialement à la conduite et à la surveillance des lignes, appareils et machines électriques de toute n&ure dont la tension de régime par rapport à la terre dépasse Goo volts pour les courants continus et i5o volts pour les couran s alternatifs ; .
- « Attendu en fait qu’il n’est pas douteux que, d’une part, la victime de l’accident avait moins de dix-huit ans et que, d’autre part, l’accident est survenu alors que cette dernière se livrait, sur l’ordre de son patron, à des manipulations à un appareil de haute tension;
- « Attendu que si bien un contrat de travail peut intervenir entre son patron et un mineur de plus de treize ans, que si bien encore il a été jugé qu’un accident survenu à cet ouvrier en cours et à l’occasion d’un travail fait occasionnellement en infraction des dispositions légales, n’en est pas moins garanti parla loi du 9 août 1898, il n’en est pas de même si l’ouvrier n’a été embauché, comme le soutient le demandeur, qu’en vue d’un travail spécialement interdit par la loi du aG novembre 19*2;
- « Attendu, en effet, que la loi susvisée prévoit des sanctions aux infractions s’appliquant aussi bien aux dispositions concernant les mineurs de treize ans qu’à celles s’appliquant aux mineurs de dix-huit ans, que ces dispositions sont les unes et les autres d’ordre public et qu’un contrat, qui n’avait d’autre objet qu’un travail interdit, serait donc nul et de nul effet et ne pourrait
- donner lieu à l’application de la loi du 9 avril 1898, que, dans ce cas, il 11e resterait plus à la victime ou à ses ayants droit qu’à invoquer, le cas échéant, le droit commun ;
- « Attendu que les faits cités en preuve par le demandeur tendent, précisément à démontrer dans leur ensemble le caractère illégal de l’objet unique ou essentiel du contrat de louage de services intervenu entre les parties; qu’il échet donc avant dire droit au fond sur les instances liées d’en autoriser la preuve; laquelle vise également les faits constitutifs d’une faute du patron dans les termes de l’article 1I82;
- « Que ce faisant, il convient de réserver les dépens:
- « Pour ces motifs, le tribunal nomme MM. A., P., G., experts aux fins de rechercher :
- i° Si le jeune Y. n’a pas été embauché spécialement comme surveillant de lignes à haute tension, ainsi que la Société défenderesse l’a reconnu dans sa déclaration d’accident et s’il s’agit là d’une profession permise à un enfant de dix-septans, malgré le décret du 21 mars 1914;
- « 20 Si l’appareil auquel travaillait le jeune Y. lorsqu’il a trouvé la mort est ou non un appareil haute tension prévu par le decret du 21 mars 1914 et dont l’accès est interdit aux mineurs de dix-huit ans;
- « 3° Si le transformateur dont dépend cet appareil était ou non installé en conformité des lois du i5 juin 1906 et arrêté du 21 mars 1911, si, notamment, il existait ou non sur les poteaux voisins des coupe-circuits ou des interruptions de sectionnement protégeant le tronçon à vérifier;
- « 4° Si la société Fure et Moi'ge avait ou .non distribué au jeune V. le règlement indispensable aux monteurs êt chefs monteurs et indiquant les précautions à prendre avant tout travail;
- « 5° Si le jeune V. était seul au moment de l’accident et s’il n’est pas d’usage et de règle que les travaux de là nature de ceux qu’il effectuait soient faits non par un ouvrier seul, mais par deux ouvriers ensemble;
- « Gn Si le travail don t s’agit était effectué par le jeune V. en vertu de ses attributions, et sur l’ordre de ses patrons;
- Donne toutes voies instructives auxjïxpcrts à charge par eux de tenir note écrite et distincte des dépositions d**s témoins entendus préalablement à leurs opérations. »
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2' Série). — N° 23.
- II
- Réflexions
- »
- Qu’un mineur.avantràgede Ireizeans, soit considéré comme absolument incapable de contracter, même au point de vue du travail, nous n’avons rien à dire, puisque laioi le décide. Mais, nous, n’avons vu nulle part que le contrat passé par un mineur de moins de dix-huit ans soit frappé de nullité, « d’inexistence », par ce fait qu'il a pour but de faire exécuter au mineur un travail interdit. Qu'un patron s’expose, par la désobéissance qu’il commet, à une poursuite devant les tribunaux compétents, qu’il soit sommé par le tribunal ou par l'inspecteur de ne plus avoir à recourir à cette main-d’œuvre, cela est tout naturel; et c’est cela qui n’a pas eu lieu; nous avons vu que, pas un inspecteur du travail, pendant la guerre, n’a' protesté, et aucune poursuite, à plus forte raison, n’a été intentée.
- Mais dire que le mineur n’a pas contracté parce qu’il a accepté défaire ou parce qu’omlui a imposé de faire un ouvrage qu’un règlement lui interdi sait, cela nous parait excessif (*); d’autant plus
- (') Nous comprendrions bien mieux que I on alléguât, dans ce cas. la faute inexcusable, en tenant compte de ce
- que la loi de 1898 considère bien comme assujettis des mineurs de seize ans, puisqu’elle prévoit des indemnités dues à des apprentis; onne peut doncpasdire qu’il n’y aitpas« capacité » d’après la loi de 1898
- Et sil’intérêtqu’inspire toujours aux tribunaux la victime d’un accident peut, dans le cas actuel, être allégué en faveur d’un père, il exisited’autres cas bien faciles à envisager où la victime pourrait au contraire être lésée par le même système. Si l’on admet qu’un mineur de dix-huit ans n’a que l’instance qui lui est permise par l’article i38a, quelle sera sa situation s’il échoue’dans la preuve de la faute, ou même si, après avoir triomphé, il se trouve en présence d’un patron devenant insoL vable ? " . v
- Néanmoins, il nous a paru intéressant de mettre, sous les yeux de tous les distributeurs d’énergie, un jugement qui, sûrement, leùr donnera à réfléchir.
- Paui, Boucault,
- Avdcat à la Cour d’Appel de Lyon.
- fait que la faute de cette nature se rapproche beaucoup du fait délictueux au point de vue pénal.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- HYDRAULIQUE,ET STATIONS CENTRALES
- Génératrices triphasées pour la deuxième centralè hydro-électrique du Rjukan, à Saaheim (Norvège).
- I'
- La Suède continue à détenir le record de puissance dans la construction des génératrices triphasées ; c’est, en effet,la Générale Electrique Suédoise de Vesteras, qui a fourni récemment les génératrices les plus puissantes qu’on ait encore construites. Ces machines, au nombre de six, sont destinées àla deuxième centrale hydro-électrique 'Rjukan, à Saaheim (Norvège) et sont capables de fournir une puissance continue maximum de 18 goo kilovolts-ampères à 9 5oo volts, a5o tours par minute, 5o périodes, cos cp = o,65. Elles doiventfournir l’énergie sans transformation aux
- O O
- Q O
- 0-0
- 0 I o
- Fig. 1 et 2. — Coupe et é
- fours Birkeland-Eyde servant à la fabrication des nitrates aulnoyen de l’azote atmosphérique.
- A la différence des machines antérieurement fournies à la centrale du Rjukan, celles-ci sont construites comme des génératrices monophasées ; autrement, ellesnesedifférencientdes types courants à induit fixe et champ tournant que par
- un certain nombre de dispositions spéciales nécessitées par leurs grandes dimensions. Ainsi, pour la commodité des transports, stator et rotor sont en plqsieurs pièces, d'un poids maximum de a5 tonnes. En outre, pour réduire le brftit dans une mesure raisonnable.et surtout pourla ventilation, les généi al rices sont complète ment blindées.
- Elles sont montées dans des fosses, l’axe de
- vatinn de la génératrice.
- l’arbre à 1 mètre au-dessus du sol (fig. 1 et 2) et les stators peuvent, après enlèvement de la cuirasse centrale, coulisser latéralement pour la commodité d’accès au rotor. Déboulonné de ses semelles, le stator peut aussi tourner sur rouleaux pourla visite des enVoulements.
- Les paliers sont sur plaques de fondation indi-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2° Série). — N° 23.
- viduelles et l’un d’eux est isolé électriquement delà fondation eide toutes les tuyautericsd'huile et d'eau de réfrigération.
- L’induitde l’excitatrice directement accouplée est assez éloigné du palier de la génératrice pour qu’on puisse interposer un vérin quand il est nécessaire de démonter le palier. Le stator de cette excitatrice repose sur une plaque de fondation indépendante.
- La carcasse d’induit de la génératrice triphasée est en quatre parties boulonnées, entièrement en foute. Elle forme chambre collectrice pour l’air de ventilation.
- Les couvercles enveloppant les enroulements et boulonnés à la carcasse sont en fonte et non en tôle, pour diminuer le bruit fait par la machine, et sont munis de portes de visite en tôle. Les plateaux centraux du blindage sont également en fonte et l’un d’eux est percé d’un orifice de connexion à la conduite de la prise d’air.
- L’induit est en acier spécial isolé au papier. Il est fixé à la carcasse par des coins en queue d’aronde et assemblé dans le sens de l’axe par des brides embouties et des boulons isolés. Les brides sont façonnées de manière à servir en même temps de bases pour les supports d’enroulements. En raison de sa longueur exceptionnel le, l’induit est percé de nombreux canaux de ventilation.
- Chaque machine comportantenviron 4o tonnes de tôles de noyau, on a été amené à créer un outillage spècial pourfaire un noyauen une seule fois. Les ‘M\ ooo tôles de chaque induitsont posées à la main.
- Le bobinage d’induit comprend deux enroulements plats répartis entre trois rainures par pôle et phase, à raison de deux barres par rainure. Les barres elles-mêmes se subdivisent en plusieurs pièces dont les plus proches de l’entrefer sont à torons.
- On a ainsi réduit les pertes par courants de Foucault à tel pçint que celles enregistrées aux essais en court-circuit n’ont dépassé que de 35 % celles calculées d’après les mesures de résistance.
- On a surtout employé des tubes de micanite pour isoler les enroulements ; les barres ont été placées dans ces tubes après avoir reçu un isolements individuel au moyen d’enroulements en colon, imprégnés après la pose. Les deux barres d’une même rainure sont isolées à la micanite.
- efïsius d’isolenient ni] çoiirçmt alternatif à
- !><> périodes ont d'ailleurs été particulièrement sévères :
- Entre deux barres voisines, dans la même rainure, essai à iüooo volts pendant io secondés et à froid ;
- Entre les phases et entre conducteurs et fer, essai à 3o ooo volts pendant f>o secondes. Ce dernier essai a donné lieu à quelques difficultés en mettant en évidence Finsuffisance de l’isolement primitif; on y a remédié au point que le voltagea pu être porté bien'au delà de 3oooo volts sans perforation de l’isolant. v
- Extérieurement aux tôles, les deux barrés d’une même rainure sont isolées individuellement à la toile plastique sterling. Chaque groupe d’enroulements est pourvu de deux supports qui, du côté du couplage, portent aussi les conducteurs de connexion.
- Le rotor est formé de disques assemblés par vis. Pôles et bague sont d’une seule pièce d’acier Siemens-Martin. Les pièces polaires sont laminées, pour réduire les pertes dues aux rainures ouvertes, et vissées sur les pôles. .Malgré la vitesse périphérique élevée, l’effort supporté par les vis même dans les conditions les moins favorables, n’est pas exagéré.
- Le bobinage de champ se compose d’une bande de cuivre posée de champ et isolée au papier. Chaque pôle a 5i enroulements ; l’isolement entre ceux-ci a été essayé à une tension 5o fois siip- rieure au-vollagc normal et l’isolement entre fer et. enroulement, à '2000 volts pendant une minute, alors que la tension normale d’excitation est de '2'io volts.
- La grande portée entre paliers obligée pour le coulissement latéral du stator exigeait un arbre très robuste ; on a évidé celui-ci sur toute sa longueur et le noyau ainsi enlevé a fourni des éprouvettes d’essai.
- Cet arbre porte une bride venue de forge pour l’accouplement à l’arbre de turbine.
- Les bagues de collecteur sont en fonte et sur chacune frottent cinq paires de balais. Les conducteurs sont logés dans une rainure taillée à la surface de l’arbre et protégés par des cales.
- Les paliers, du type ordinaire à rotule, ont - les coussinets garnis d'antifriction, à graissage forcé et refroidissement par IVau.
- Les mètres cubes d’air par seconde nécessaires au refroidissement du générateur sont aspirés des ailçttes disposées surjeg côtés du
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- rotor et qui, d’une part, font circuler l’air frais à travers les canaux intérieurs au stator et, d’autre part, refoulent l’air chaud au dehors. -* L’air frais pénètre par rorifice déjà mentionné, ménagé sous l’arbre d’un côté de la génératrice *le courant est divisé en deux parties : l une traverse les noyapx et enroulements et l’autre un grand conduit au centre du rotor.
- Bien que l’admission d’air ne s’opère que par un seul c0té, on n’a pas constaté de différence sensible de température entre les deux côtés de la machine.
- Le moment d’inertie du volant est proportionnel à A D2 où A est le poids en kilogramme et D ie diamètre en mètée. Une^bonne régulation exigeait un moment d’inertie de 75** 600 kilo-grammes-mètres carrés au minimum, mais, pour des raison mécaniques, on a un peu dépassé 1 000 000 de kilogrammes-mètres carrés.
- La machine^complète pèse environ 200 tonnes dont 90 pour le stator et 80 pour le rotor et l’arbre
- Pour les essais, on a construit un moteur spécial asynchrone à deux vitesses: 5;>o et ^5o tours par minute donnant 1 5oo et 65o chevaux avec du courant à 38o volts^ 5o périodes. Ce moteur s’accouplait directement aux générateurs.
- Tous les essais ont donné satisfaction aux conditions rigoureuses imposées à ces génera-tricest
- Les courbes d’aimantation et de courant en court-circuit sont données dans la figure 3.
- 40,000-
- iOO ZOO 300 4-00 500 600 700 800
- Ampères
- I jg 3 — Courbes,d’ailnantation et de courant de court-circuit.
- L'accroissement de voltage était garanti à un maximum de u5 % à 8 600 volts, 1 o5o ampères, ços 7 = o?t>5 ; U n’ai été que de ai % . Ln chute de
- voltage garantie à 45 % sous la'même chargea clé également obtenue. Les pertes mesurées simultanément avec les courbes ci-dessus sont données dans la ligure 4.
- 500 1000
- Amperes
- Kig. 4, — Courbes des pertes.
- En raison de l’emploi de ventilateurs spéciaux pour les essais, les pertes par frottement ont été relativement grandes — environ 1 % de la puissance en kilovolts-ampères — tandis que dans les machines de même type, construites pour les mêmes vitesses, elles atteignent généralement 0,75 à o,8o % .
- Les pertes par court-circùit étaient garanties à i,G fois celles par effet Joule. A circuit ouvert, il n’y a guère que des pertes par frottement, celles dans le fer étant très faibles grâce à la nature du métal spécial adopté.
- A n £
- t w
- /
- i
- ' H vk H i
- C/iarge
- Fig. 5. — Courbes de rendement.
- La figure 5 donne le rendement à diverses charges et au voltage maximum, pertes par le rhéostat du. circuit d’excitation non déduites.. A pleine charge et avec un cos 9 = 1, on a atteint le rendement très élevé de 97,6 % . Les garanties étaient :
- 96 % à 8 600 volts, 1 o5o ampères, cos >{•"= 0,7.
- 95,75 % à 9000 volts, 1 o5o amp., cos -o — o,y.
- o
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- 228 ; LA LUMIÈRE
- ^5,^5 % à 9 5o<> volts, i o5o amp., cos $ = 0,7'.
- Elles ont été remplies.
- Il en a été de même pour réchauffement : f Différence admise entre la température maximum T«# en un point quelconque et celle ta de l’air à son entrée (air, au plus à a5-) : (T/« - ta).
- 4Î)°C pour charge continue «à 8 Goo volts, 1 o5o ampères, cos y — <>,G5 ;
- 55°C pour charge continue à 9 5oo volts, 1 i5o ampères,,cos <p = o,6r).
- Echaufîement maximum des paliers au-dessus de la température ambiante : W’C avec de l’eau de réfrigération à 2o°C au plus.
- La machihe a été également survoltée à 5o % pendant \ minutes; elle a subi avec succès un essai en court-circuit à pleine vitesse avec le courant d’excitation correspondant au maximum de charge. Une autre épreuve à vitesse forcée de 80 % pendant 80 minutes après une marche d’une heure à vitesse forcée de *io à 80 % a donné, avec prise d’air fermée, une perte de rendement de 83o kilowatts sur l’arbre.
- 60 70
- Minutes
- Fig. 6. — Courbe d’arrêt de la génératrice lancée.
- La courbe figure 6 montre comment la génératrice se comporte lorsqu’on la laisse s’arrêter d’elle même, ce qui prend plus d’une heure.
- [Engineering, 14 avril 1916.)
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- Transport par voie ferrée d’une génératrice de 8 000 kilowatts.
- ” ’ ,1 ^ •
- La Compagnie du Pensylvania Railroad a eu ^•transporter, le mois dernier, une pièce mécanique qui détient le record du tonnage et de l’encombrement dans les annales des transports par voie ferrée. Il s’agit d’une génératrice 4e groupe à vapeur à turbine de 8 000 kilowatts, acheté à la Brooklyn Edison Company.
- Cette machine, qui pèse 72,5 tonnes, mesure, une fois chargée sur le wagon plate-forme, 4 m. 76 de hauteur. Comme elle dépasse le gabarit obstacle, il a fallu étudier un itinéraire spécial pour la mener de la gare de Greenville (New-Jersey) à Joplin (Mo), en passant par New-York et Saint Louis. On escomptait un voyage de six semaines pour atteindre Saint-Louis.
- A Joplin, la machine sera montée dans la centrale de l’Empire District Electric Cy. Ce transport par voie ferrée n’a pu être assuré que grâce à la présence, dans le matériel roulant de la Pennsylvania Railroad Company, d’un wagon plate-forme assez puissant pour supporter une telle charge. C’est la seconde, phase d’un parcours commencé par bateau de la centrale de South Brooklyn à Jersey City.
- Cette turbine a été, en effet, rachetée à la Brooklyn Edison Company où elle servait de machine de secours. C'est actuellement le seul procédé qu’on ait, aux États-Unis, de se procurer rapidement dés groupes turbo-électriques ; en raison de. la guerre européenne, les grands ateliers de constructions électriques demandent des délais de livraison d’une année au minimum. v
- 9 [Electrical World, i5 avril 1916.)
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- TÉLÉPHONIE
- f
- Étude d’une machine à écrire phonogra-phique actionnée par la voix. — J.-B. Flot» vers.
- Définition de la parole.
- . -i • #
- Laparoleest une variation rapide del’amplitude d’ùnoü de plusieurs sons et chaque forme définie de variation constitue une image de chaque son de lettre de l’alphabet. Ces images ne sont pas formées par la superposition de sons de hauteurs différentes représentatives de leut qualité ; mais par une forme précise de la variation de l'amplitude de'chaque son simple. Cette forme de variation d’amplitude, autrefois-inconnue et qui est bien différente de la transformation ordinaire qui résulte du passage de la voix faible à la voix forte, devrait être dénommée variation de la parole, Supposons, par exemple, qu’un son de i ooo périodes par seconde commence d’une manière telle que les ïo à 20 premières périodes varient d’intensité selon la figure précise^ c’est le son de la lettre b que
- nous obtiendrons et que nous entendrons (fig. 1). Ainsi, la hauteur du son importe peu, il suffit que son intensité varie suivant la figure ci-dessus dans une faible fraction de seconde, pour que le son b se produise (fig.
- Quand nous prononçons la lettre b, le son fondamental et les harmoniques des cordes vocales, ainsi que les sons de la cavité buccale ont tous varié au même instant suivant la figure précise H en sera de même de
- chaque son de lettre comme l’indique la table des figures alphabétiques représentée plus loin (fig. 6).
- En d’autres termes, si nous soufflons dans un tuyau d’orgue ouvert, tel que celui de Y ut normal par exemple et si nous plaçons à son
- extrémité un dispositif mécanique qui, comme la bouche humaine, peut en modifier ou fermer l’ouverture, c’est-à-dire faire varier la pression de l’air, le tuyau d’orgue parlera comme un êtré humain, dont la voix aura une puissance et une ampleur merveilleuse.
- Mais citons llelmholtz : « Sensations of Tone », pages 66-67-68. « On incline généralement à croire que la qualité des sons musicaux avec toutes leurs particularités possibles ne sont évidemment pas dues à leur intensité ni à leur hauteur. De légères considérations suffisent à démontrer que la plupart de ces particularités dépendent uniquement de la façon dont commencent et se terminent les sons. Les méthodes employées pour attaquer et terminer les sons sont parfois si caractéristiques que pour la voix humaine on les a notées par une série de lettres différentes. C’est ainsi que nous avons les consonnes explosives B,D,G, et P,T,K, qui résultent de l’ouverture ou de l’interception du passage de l’air par la bouche. Pour B et P, la fermeture se fait à l’aide des,lèvres ; pour D et T, ce sont la langue et les dents supérieures qui interviennent, et pour G et K, ce sont la base delà langue et le palais. Dans les instruments à vent où un courant d’air soutient les sons, nous entendons généralement plus ou moins le sifflement de l’air qui vient se briser contre les crêtes aiguës des organes dè l’embouchure. C’est en quelque sorte le même phénomène quiseproduit quand la voix humaine prononce et soutient certaines consonnes, telles que F, V; S et Z. Parfois les parties vibrantes de la bouche rendent encore le son plus irrégulier : c’est ce qu’on observe pour les consonnes R etL: Dans la prononciation de R, ily a interruption complète et périodique du courant d’air sous la vibration delà luette ou duboutdela langue. Dans la prononciation de L, il y a agitation des ailes mobiles de la langue qui, sans interrompre complètement le son, produisent des variations de son ampleur. La formation de M et de N ressemble tellement àcelle des voyelles, qu’il ne se produit aucun bruissement de l’air dans une partie quelconque de la cavité buccale. Celle-ci reste parfaitement close et le son de la voix s’échappe par le nez. »
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- PREUVE qu’une TONALITÉ DETERMINEE n’eS'I’ PAS LE CARACTÈRE DISTINCTIF DE CHAQUE SON DE LETTRE.
- Chacun peut facilement se convaincre de cette particularité. Supposons que sur un phonographe on installe un cylindre enregistré, et qu’on tourne la machine, d’abord à 6o tours par minute, ce qui est au-dessous de la vitesse nor-«male; puis à 160 tours, c'est-à-dire à une vitesse deux fois ‘a/3 plus grande. On constatera que dans les deux cas l’articulation restera parfaitement intelligible, bien que le son de la voix à grande vitesse soit à peu près à une octave et deiqie au-dessus de l'intonation donnée par la petite vitesse. Or, si une tonalité fixée était caractéristique de chaque son de lettre, la voix aurait été, absolument inintelligible au moins dans l’un des cas envisagés. Mais comme elle est toujours restée intelligible, force nous est donc
- de signes dont chacun correspond à une lettre de l’alphabet que l’œil peut distinguer s’il se rapproche de la forme type. De même, le langage parlé peut être représenté par un ensemble de signaux sonores dont chacun correspond à une lettre de l'alphabet que l’oreille peut saisir quand il se rapproche du son type.
- Pour lire un câblogramme enregistré sur le ruban par l’appareil télégraphique, il faut que l’œil distingue les formes types de chaque lettre (fig. >). Or, on sait que tout télégraphiste exercé arrive à lire ces messages avec autant de célérité que l’écriture ordinaire.
- D’autre part, les paroles peuvent être chuchotées, c'est-à-dire prononcées sans émission de voix (sans intervention dés cordes vocales). Ge fait a été démontré par l'observation des cordes vocales qui restaient en repos pendant qu’on chuchotait le mot « ah ».
- Fig. 3
- a
- de conclure que la tonalité n’est pas l’élément distinctif des sons de lettres.
- i
- Définition des voyelles et des consonnes.
- Une voyelle est une ondulation sonore déterminée ayant une certaine fréquence de répétition, alors qu’une consonne est une ondulation sonore déterminée qui ne se produit qu’une seule fois. Mais il faut que l’ondulation sonore d’une consonne se maintienne pendant u,oi de Seconde au moins pour que le cerveau puisse l’enregistrer, cette période de o,ot de seconde étant la limite de temps minimum qui permette de percevoir les sons de la voix. Les ondulations sonores propres auxvoyelles peuvent n’avoir aussi qu’une durée de o,oi de seconde ; mais, comme elles peuvent se répéter, on les fait durer aussi longtemps qu’on le juge utile. D’après cette définition, nous appellerons consonnes b, c ~ À*, d, g\j\ k,p, t et voyelles u, c —s, e, f, h, /, ly m. n, o, r, s, u, c, w = ou, y, s.
- On représente le langage écrit par un ensemble
- Distinction entre la parole et la voix.
- Nous sommes ici amenés à noter la distinction qui existe entre la parole et la voix. On produit la voix en faisant agir les cordes vocales ; et la parole en variant l’intensité de l’air comprimé par le larynx, la bouche et la cavité nasale. Cette variation d’intensité résulte de l’action des muscles de la gorge.et de la bouche. Chaque personne possède un timbre de voix différent ; les hommes l’ont bas et les femmes élevé. Le timbre d’une voix moyenne masculine s’établit entre 85 et 160 vibrations complètes par seconde. Ainsi le timbre de la voix diffère avec chaque personne.
- Mais la parole peut se faire entendre par chuchotement c’est-à-dire sans voix, ce qui fait que les paroles chuchotées ont le même son, quel qu’en soit l’auleur, homme ou femme. Il est facile de se rendre compte, en comparant le son des voix de plusieurs interlocuteurs, qu’il n’existe aucune différence dans les tons du chuchotement. En d’autres ternies, pendant le chuchotement, la parole est indépendante de l’action des cordes vocales.
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- \
- Jusqu'ici on a pu enregistrer les paroles parlées ou chantées, mais; faute d’appareils suffisamment sensibles, on n'a jamais enregistré les paroles chuchotées.
- Nous avons cependant acquis la conviction
- Diaphragme en charbon rhihee
- Arrivée des parafes chuchotées ~~ Cône de réflexion
- Billes de charbon
- qu’on pouvait se procurer des instruments enregistreurs de paroles chuchotées très satisfaisants en suspendant un transmetteur ncousticon au galvanomètre à fibre d’ «Einthoven », comme le montre le croquis ci-dessus (fig. 4); ce dispositif est en effet d’une sensibilité merveilleuse.
- Étant donné que les paroles chuchotées se produisent sans intervention des cordes vocales,
- la variation d’intensité d'un ou de deux sons sur les épreuves photographiques de paroles chuchotées et d’en relever ainsi des graphiques de l’intensité de chaque son de lettre. C’est l'ensemble de ces graphiques que nous appellerons /I Iphabet phonographique.
- Le croquis de la figure 4 montre comment l’acousluon peut recueillir les ondes sonores sur une large surface et les concentrer par un système de réflexion particulier sur le centre du diaphragme de charbon. Ce dernier ne subit l’action d'aucun agent élastique autre que celle des ondes sonores et on doit supposer.qu’il se meut tel un piston, selon qu’elles se raréfient ou se compriment.
- Moyen d’ohtenik des images de pàholes
- CHUCHOTÉES.
- Nous.avons installé le transmetteur acousticon dans une grande cabine hermétique aux sons et l’y avons suspendu de , manière à éluder toute vibration. Le diagramme (fig. 5) montre comment le courant produit par la parole et qui provient de l’àcousticon s’écoule par un. élément d’accu-mulateuiy une résistance, le récepteur télépho-
- 9
- Boue, Circonférence de 60 1
- Lentille,
- / ampe à ar :
- t
- Fig. 5.
- nous avons jugé bon d’en tirer des épreuves photographiques pour, déterminer, par une étude approfondie, la nature exacte de la parole. Il est évident que les épreuves de paroles chuchotées ne montreront pas les sons et les harmoniques de la voix, mais simplement les sons buccaux et leur variation d’intensité, Il sera facile de suivre
- nique, le circuit primaire d’une bobine d’induction, et revient à l’àcousticon. Du circuit secondaire de la bobine d’induction, un nouveau courant s’écoule par la fibre du galvanomètre. Le galvanomètre à fibre est un instrument électrique possédant une fibre de quartz fine recouverte d’argent de o mm. 00^5 d’épaisseur sus-
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- 232 LA* LUMIÈRE
- pendue entre deux pôles d’un fort électro-aimant. Par une ouverture pratiquée dans les pôles de l’électro-aimant, un rayon lumineux puissant produit par une lampe à arc est concentré sur cette fibre de quartz A l'aide d’un autre système de lentilles, on amène l’image de la fibre dans une ouverture étroite d’une chambre noire à tambour tournant Quand le courant produit par la parole passe par ce galvanomètre à fibre, celle-ci vibre d’arrière en avant dans une direc tion rectangulaire avec les lignes de forces de l’aimant et ses moindres mouvements sont agrandi^ 900 fois par le système de lentilles. L’ombre de la fibre vibre d’arrière en avant sur le volet de la chambre noire presque en proportion exacte de-* sons de la voix et la chambre photographie cette ombre. Le récepteur téléphonique intercalé dans le circuit permet de contrôler l’articulatiou des 'paroles chuchotées. Quand l’ombre de la fibre galvanométrique se meut d’arrière en avant de deux pouces environ, un levier s’abaisse; le volet de la chambre noire manœuvré électriquement se tient alors ouvert pendant une révolution de la roue et permet ainsi d'obtenir une impression photographique de cinq pieds de long du mot chuchoté. Nous avons exposé des pellicules extra-rapides et obtenu de bonnes photographies à des vitesses variant de 3oo à 1 6 >o mètres par minute. Plus fréquemment, nous avons utilisé la vitesse de mètres, attendu qu’elle fournit une impression accusant de bons intervalles entre les crêtes des ondes de la parole; c’est la meilleure impression qui puisse servir à l’analyse. En interrompant la lumière de la lampe à arc cinq cents fois par seconde, nous avons photographié des lignes verticales sur la pellicule à des intervalles de 0,002 de seconde à l’aide d’une roue chronométrique spécialement construite.
- Le coefficient d’amortissement d’oscillation de la fibre opposé par l’air et la résistance électromagnétique étaient assez élevés pour que le mouvementde la fibre corresponde presque exactement à chaque composante des courants delà voix, en sorte qu’on peut considérer les impressions obtenues sur la pellicule comme étant approxi mativeincnt la reproduction photographique exacte de la parole susceptible d’être enregistrée par un appareil quelconque.
- Les épreuves fournies par le même son de lettre sont presque identiques pour toutes les
- ÉLECTRIQUE T. XXXIII(2e Sérié». — N*23.
- • : il ? •
- personnes quels que soieut l’âge et le sexe de celles qui'parlent. Les cinq cents épreuves enregistrées des paroles de trois hommes et d’une femme le prouvent : chacune des lettres possède son dessin propre.
- D’après la formule de Heirnholtz sur la résonance d’une cavité sphérique à, faible ouverture,
- b*
- 8 7ca u:i’ . ,
- dans laquelle :
- n égale la hauteur de résonance de la cavité* / égale le rayon d’ouverture de la cavité, *
- R égalé le rayon de la cavité, et, '
- a égale centimètres, nous pouvons cal-
- culer les tons de résonance de la bouche qui parle. Nous avons fait ce calcul et avons trouvé que les tons de résonance delà bouche variaient de 800 à' 5 000 périodes par seconde, selon l’ouverture de la bouche. D’après nos épreuves, nous constatons que la hauteur suivant laquelle sont proférées des paroles chuchotées est aussi de 1 000 à 3 000 périodes par seconde. Ceci pourrait tendre à démontrer que la hauteur est une caractéristique inévitable des sons de la parole. Mais étant donné qu’on peut faire tourner une impression phonographique à une vitesse excédant le double de la vitesse normale, ce qui fait varier les intonations de plus d’une octave, sans que les paroles cessent d’être absolument intelligibles, nous devons conclure que la hauteur du ton 11’est pas la caractéristique principale des sons de la parole, mais bien la variation d’intensité. Le fait nous est démontré par les impressions de paroles chuchotées dans lesquelles, aucune hauteur caractéristique n*est indiquée pour b, d, g, A, p, t, mais simplement l’image de ces lettres. Si nous augmentons la vitesse du phonographe, ces images nous parviennent à l’oreille écourtées et altérées, mais leur forme principale se maintient et nous les discernons à peu près comme nous le ferions à la vitesse normale, c’est ce qui fait que nous pouvons comprendre les paroles. La hauteur des sons delà voix 11’est donc pour nous qu’une indication de ses variations.
- En général l’image persiste pendant 0,01 de seconde au moins et se répété continuellement quand le son est soutenu, mais 0,01 de seconde représente lo temps minimum de la perception.
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- Nous devons en conclure que la bouche est un organe destiné à produire des images de la longueur nécessaire et à les répéter en vue ,d’en assurer la perception.
- La répétition des images de sons de lettres est
- Alphabet Alphabet Alphabet
- ptoonographujue Célégraphiçfue
- 0.01 Set. 0.01 Sec?_______________
- h.
- t
- Fig;. 6. — Alphabet phonograpbique.
- due à des actions d’impulsion excitatrices et inhibitoires simultanées sur le même muscle ou sur un muscle opposé de la bouche ou du larynx. Quand à uii moment donné l’impulsion excitatrice excède l’impulsion inhibitoire, la courbe de la parole atteint son maximum d’élévation;
- mais quand les impulsions excitatrices et inhibitoires se contrebalancent par efïet d’interférence (attraction égale des muscles) la courbe ne marque aucune amplitude.
- L’emploi répété des images est la base physiologique de la mémoire.
- Nous avons tiré cette conclusion, d'une étude approfondie faite sur 5oo courbes de voyelles et de consonnes, qu’il existait dans le cerveau un accumulateur ou cellule de mémoire ayant la faculté de percevoir l’image définie de chaque son de lettre, telle celle de la lettre o, qui a un caractère simple d’amplitudes variables et répète ce caractère environ ioo fois par seconde. Puisqu’il faut o,qi de seconde pour percevoir l’image d’une lettre (temps de perception pour les sons), il semble que ce soit la longueur de temps exacte (o,oi de seconde) pour que l’image précise d’une lettre puisse durer et se répéter.
- Ayant ainsi démontré que la voix résulte d’un assemblage d’images d’ondes sonores appelé « alphabet phonographique », il nous a paru possible d’imaginer et de construire un appareil capable d’enregistrer automatiquement à l’encre sur le papier et d’une lecture facile les caractères de cet alphabet phonographique. Nous avons très minutieusement étudié cet appareil et si nous ne sommes pas encore parvenus à lui donner une forme définitive, nous avons tout lieu de croire qu’on arrivera à le perfectionner dans un avenir prochain.
- Machine a écbihe phonographique actionnée
- PAR LA VOIX.
- La figure 7 donne le schéma des connexions et le dispositif général des éléments de cette machine. Les notes du schéma indiquent la fonction des différentes parties du dispositif. La figure 8, plan et élévation, montre la disposition mécanique de chaque circuit résonateur électrique et comment la résistance de la cellule de sélénium varie sous les différences de lumière provoquées par les miroirs vibrants.
- Mode de fonctionnement. — Si nous considérons la figure 7, il est évident que, parlant dans le transmetteur téléphonique, nous mettrons les courants développés par la parole en .circulation dans les circuits - résonateurs électriques. Au besoin, nous pourrons faire usage d’un relais
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- « audion » pour augmenter la puissance de ces courants. C’est le résonateur qui, à un moment quelconque, se trouvera accordé sur le ton principal de notre voix qui répondra, car le courant animant ce résonateur variera d’intensité sui-
- niédiaire de sa tige de connexion.* Cette tige élant clavetée sur le petit arbre à o mm. i de sa ligne centrale, tout déplacement de o mm. oo*2r» de la lame magnétique aura pour conséquence de faire tourner l’arbre de i degré i Le miroir
- vant la variatiqn vocale. L’armature magnétique de Télectro-aimant résonateur vibrera fortement (si nous admettons que le circuit électrique et l’armature magnétique sont accordés sur le ton de notre voix). Examinons maintenant la figure 8, nous verrons que la lame magnétique en vibrant feia osciller le petit arbre par I’inter-
- qui porte cet arbre minuscule oscillera avec lui et réfléchira le rayon lumineux d’une lampe à filament de tungstène sur la cellule de sélénium. Dans sa position normale de repos, le miroir réfléchira le rayon lu milieux sur 11 n espace neutre placé au milieu du support de la cellule de sélénium où il n’aura aucun effet sur la cellule même,
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- alors qu’en.oscillant le rayon lumineux éclairera l’une et l'autre partie de la cellule, de chaque crtté ^dé l’espace neutre. En conséquence, la résistance du sélénium décroîtra et laissera pass.er une intensité plus grande du courant de la batterie. Ce phénomène aura pour elïet de faire tracer par la plume électromagnétique une ligne ondulée iur la feuille de papier fixée sur un Cylindre tournant.
- Pour bien saisir le fonctionnement de l’appareil nous allons supposer què le mot go a été
- d’intensité sous l’action des muscles du larynx et de la bouche, d’abord dans la forme du g (explosion soudaine des trois Ions) et ensuite dans la forme de l'o ^accroissement et décroissement rapides des trois tons). 11 en résultera que trois circuits résonateurs électriques convenablement accordés et portant respectivement les indications de ioo, aoo et i ooo périodes répondront simultanément aux trois tons et que trois rayons lumineux oscilleront sur la surface de la cellule de sélénium, chacun vibrant dans la
- Lame magnétique Accordée ^t , Roy on réfléchi
- Sélénium—.
- Inductance'.
- Miroir
- Lame magnétique accordée Arbre monté sur rubis
- Clarelte à Omm î a/e la ligne centrale de l arbre
- Plan
- Fig. 8.
- prononcé dans le transmetteur téléphonique. D’après notre table phono-alphabétique nous devons admettre que la plume écrira go de la façon suivante — g o. Nous savons déjà que dans le son de la voix humaine, il existe des tons principaux de i> o périodes par seconde (ton fondamental de la voix d’homme), de ioo périodes par seconde (premier harmonique de la voix d’homme) et un ton de i oo<. périodes approximativement par seconde (ton de résonance de la bouche dans la prononciation de o). (les trois tons se moduleront ou varieront simultanément
- même forme cl au même instant. Le couran passant par la cellule de sélénium et par l’élec-tro-aimant de la plume variera d’intensité, d’abord d’après la forme du g et ensuite d’après la forme de l’o, et aura pour effet de faire tracer à l’encre sur le cylindre de papier tournant
- le signe f . Tous les sons de lettres
- s’inscrivant de la même lagon, nous nous trouvons posséder une machine à écriture visible qui enregistre nos pensées dans l’alphabet naturel
- aussi rapidement que nous les exprimons._______
- ( American Instilute of Electrical Engineers.)
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- CORRESPONDANCE
- Le télégraphe 11 la traction monophasée.
- Nous avons nçu la lettre suivante de AL *. Peregoy que nous reproduisons intégralement, bien quen réalité l'article de AL Devaux-Charbonnel ne truite pas en détail la protection du téléphone, son étude se rapportant principalement au télégraphe. D'autre part, M. Devaux-Charbonnel n'a parlé que des dispositifs dont il a pu suivre les essaiset non. pas de tous les systèmes .possibles de protection.
- Milano, 14 avril 1916.
- Monsieur le Directeur de ta Lumière Électrique, Paris.
- J’ai lu avec beaucoup d’intérêt l’étude sur les perturbations téléphoniques et télégraphiques que M. Devaux-Charbonnel apubliéedansvotre Revue, et toulen leremer-ciant vivement d’avoir honoré par ses observations mes systèmes de protection contre les perturbations, je me permets toutefois de faire quelques objections au sujet des conclusions tirées par le distingué Ingénieur, à l’égard des pertui bâtions télégraphiques et téléphoniques.
- D’abord la Compagnie des Chemins de fer du Midi n’a reçu qu’une partie de mes appareils qui devaient constituer la série préliminaire des études sur l’élimination des perturbations. La Société n’a pu donc soumettre, à l’examen de M. Devaux-Charbonnel, que des appareils approximatifs, et par conséquent, si les conclusions exposées par M. Devaux-Charbonnel sont bien exactes par rapporté ces appareils incomplets, elles nepeuvent cependant pas être appliquées à la série de mes systèmes que j’aurais pu proposer si la Société avait bien voulu en toute confiance s’adresser directement à moi au préalable.
- Ceci posé, permettez-moi de faire quelques observations.
- Perturbations télégraphiques. — Dans le but d'éliminer les perturbations aux circuits télégraphiques avec retour par la terre, j’avais proposé un système constitué par un relai. basé sur mon brevet français N° 469086 demandé le 'il février 1914
- Dans ce relai, l’éleclro-aimant comporte deux circuits égaux B et C qui sont à leur tour bobinés en sens inverse et montés en série. Le circuit ainsi constitué est relié d’une part avec la ligne, et d’autre part sonextrémité est mise à la terre, do préférence à travers le condensateur C. Le point de jonction A des deux enroulements, c’est-à-dire la spire S du milieu, est relié à la terre à travers une self-induction présentant Ame haute impédance aux fréquences perturbatrices. Lascif aune résistance ohmique négligeable par rapport à celle du relai.
- Les courants continus, après avoir parcouru le premier enroulement B, se bifurquent au point A suivant la loi KircofT.
- Puisque la spire S présente une faible résistance ohmique, la presque totalité du courant s’écoule dans le sol à travers la self tandis qu'une très petite fraction du même courant traverse le second enroulement C qui tend à neutraliser le flux magnétique induit par l'enrOulement B. L’arnialure du relai est par ce fait sensible aux courants télégraphiques.
- Par contre, les courants alternatifs perturbateurs trouveront on S une telle résistance apparente que les cou-
- rants alternatifs choisiront préférablement le circuit du second enroulement de l’éleclro-aimant.
- Comme ces mêmes enroulements sont en opposition, les champs magnétiques résultants dans l'armature de P électro-aimant sont presque nuis, et, par conséquent, l’armature même restera insensible au courant alternatif. Le condensateur C sert à améliorer les conditions soit pour les couranLs continus qui seraient coupés par le second enroulement, suit pour faciliter le passage des courants perturbateurs. *
- Voilà en peu de mots l’appareil que j’avais proposé et qui, en ma présence, avait donné des résultats satisfaisants, résultats qui ne sont pas certainement inférieurs à ceux donués par les autres appareils essayés* ce que d’ailleurs a reconnu aussi dans son rapport le service télégraphique de la Compagnie des Chemins de fer du Midi.
- Dans le cas où le cirbuit télégraphique esta double fil, l’application de mon dispositif présenté par M. Devaux-Charbonnel, suivant le schéma de la figure 18, peut être faite dans le but d’éliminer les perturbations d’ordre statique. Il faut alors. installer un seul appareil au milieu de la ligne, mais il doit avoir des constantes de capacité et d’impédance de la bpbine différentes do ceux des appareils présentés.
- En tout cas, un tel système, pour être en condition d’ollrir une protection efficace aux personnes, devrait avoir des capacités très élevées qui rendraient difficile la transmission télégraphique. C’est d’ailleurs ce qu’a également conclu M. Devaux-Charbonnel.
- Si l’on m’avait consulté pour le fonctionnement des appareils Morse, je n’aurais proposé qu’un système de télégraphie à courant alternatif, basé sur mon transfor-
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- mateur, déjà connu, de sûreté, combiné avec un amortisseur d’une construction spéciale, que je vais décrire, & propos de la téléphonie. Il est certain toutefois que les systèmes rapides de télégraphie ne pourraient recevoir une application pratique de tels systèmes.
- Téléphonie. — Je regrette de n’être pas d’accord avec M. Devaux-Çharbonnel relativement à quelques-unes des idées qu’il a exposées & propos de la protection contre les dangers présentés en cas de contact entre ligne téléphonique et ligne d’énergie, et sur l'élimination dés perturbations aux téléphones.
- . M, Devaux-Charbonnel ne devait probablement pas connaître les appareils que j’ai créés il y a plus de dix ans et qui ont trouvé des applications dans les installations les plus difficiles et les plus variées d’Italie.
- On doit distinguer deux questions : l’élimination des dérangements et les dispositifs de sûreté. La première se résume dans l’élimination des perturbations d’ordre électrostatique, et, à cet effet, il suffit d’appliquer l’amortisseur Perego qui doit être placé à peu près à la moitié de la ligne. Pour obtenir un résultat parlait il faudra choisir des appareils ayant des enroulements tels que, avec n’importe quelle intensité du courant induit ou dérivé, les surélévations de tension auxquelles les lignes sont sujettes soient nulles.
- Dans le cas en question de la traction monophasée, il fallait choisir mon amortisseur type 5 qui peut dériver le courant jusqu’à 20 ampères.
- Lorsque, sur une ligne, on a installé un tel amortis-seur, même dans le cas de diminution d’isolement des fils téléphoniques par suite de contacts entre les branches d’arbres et la terre, ou par toute autre cause qui ne soit pas un court circuit net à la terre, le défaut -d’isolement est tout à fait négligeable par rapport à la perturbation.
- Plaçant un seul amortisseur sur une ligne, il est certain que l’on n’aura pas dé passage de courant d’origine -électromagnétique entre les extrémités du circuit.
- Outre cette protection contre les dérangements, une autre protection indirecte sera ajoutée si l’on protège les extrémités par des transformateurs de sûreté « Brevet Perego ». Ces appareils sont très connus en France car ils sont installés sur beaucoup de lignes téléphoniques parallèles à des transports d’énergie électrique haute tension.
- Pour protéger efficacement les installations et les personnes, on doit placer aux extrémités de la ligne téléphonique dérangée les transformateurs de sûreté. Ces appareils sont tellement à même d’assurer un tel isolement qu’il est presque impossible que des fortes surélévations de terre ou de ligne puissent occasionner des pertes par fuites de courant, pertes qui se traduisent en dérangements par induction aux téléphones.
- En outre ces appareils protègent d’une manière la plus absolue les téléphones et les personnes qui doivent se servir des téléphones mêmes.
- Ces transformateurs sont construits de façon qu’ils donnent à la conversation un rendement très élevé, c’est pourquoi ils peuvent assurer le service malgré les pertes qu’ils présentent.
- Pour conclure, je n’hésite point à déclarer que je n’engagerais avec la plus complète confiance à assurer uhe bonne conversation téléphonique soit sur les lignes courtes, soit sur les lignes très longues, malgré le parallélisme avec lignes à traction monophasée de n’importe quelle tension.
- Pour arriver au troisième ordre d’idées exposées justement parle savant français, je me permets de rappeler seulement une invention qui fait l’objet de mon brevet italien du 2 décembre 1912 (Reg. gen., vol. XCITI n° 226221, Rég. att., vol. n® 224) et qui est basée sur une méthode apte à éliminer en grande partie la propagation des perturbations électrostatiques et électromagnétiques, fonctionnant sur la distribution d’énergie.
- Si une ligne monophasée est alimentée seulement par une extrémité, on pourrait créer une ou plusieurs sous-stations constituées par des autotransformateurs ayant les enroulements en opposition, et les échelonner le long de la ligne.
- ' - - ............ \
- - - 1 — - »fit
- Fig. 2.
- La figure 2 montre schématiquement la marche des choses.
- Supposons qu’une ligne de 20 kilomètres donne un courant d’origine électromagnétique de 3oo volts, tandis que les différents dispositifs anti-inductifs qu'on doit appliquer sur la ligne téléphonique et télégraphique peuvent efficacement éliminer seulement des courants à i5o volts, il suffira alors de placer à la moitié du. parcours une sous-station B constituée par un autotransformateur ayant le même rapport. Le diagramme des dérangements d’induction, supposant que seulement un train circule sur le tronçon augmentera de A vers B de o à i5o volts. Ensuite il tombera de i5o à o volts de B vers C car les deux actions influençantes du circuit AB BG donnent des inductions égales et contraires, étant donné que l’intensité du circuit est égale et directement opposée.
- Faute d’opportunité, je n’ai jamais pu faire toutefois des expériences avec ces appareils.
- Veuillez, etc., etc. —
- Arturo Perego..
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- LA LrUM-I B RE; É LEO TRIQUE T. XXXIII (2e Série), ^ N?. ,25;
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- ; BIBLIOGRAPHIE
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- Télégraphie et téléphonie sans fils. — Manuel de formules, données et renseignements, par W.-H. Eccles, D. Sc., A. R. C. S., M. I. E, E., profés: seur à l’Université de Lohdres, secrétaire de là Société de Physique de Londres, secrétaire du Comité britannique pour les recherches radiotélégraphiques. —
- Un volume in-12, 418 pages, 32a figures. Prix 12 fr. 06.
- . 1 t .
- La société anglaise d’édition The Electrician propriétaire du périodique bien connu du même nom, vient de publier ùn excellent ouvrage du savant anglais W.-II. Eccles sur la radiotélégraphie et la radiotéléphonie.
- L’auteur, ainsi qu’il le déclare dans sa préface, n’a pas eu pour but de réaliser un traité didactique comme il en existe |déjà un assez grand nombre sur ce sujet, mais de réunir les, renseignements de toute nature et les résultats obtenus, et d’exposer brièvement l’état de la pensée et de la spéculation actuelles concernant ces sciences.
- Il a su d’ailleurs, éviter les écueils ordinaires pour les {formulaires et aide-mémoires : l’aridité et la confusion. Tous les renseignements présentés le sont sous une forme qui rend leur recherche rapide et leur compréhension facile. Les symboles employés dans les formules sont clairement définis et les unités sont spécifiées chaque fois qu’il pourrait y avoir doute sur leur nature.
- L’ouvrage est divisé en six parties : sommaire, index alphabétique, tables, formules, renseignements généraux, lexique. Du sommaire rien à dire si ce n’est qu’il est court et clair.
- L’index est une classification alphabétique détaillée des matières traitées dans le livre, les principales étant spécialement remarquées, ainsi que leurs subdivisions.
- La troisième partie est un ensemble de tables relatives aqx grandeurs mathématiques mécaniques, physiques, électriques et électrochimiques. Ces tables, très complètes, sontemprun-tées eh grande partie aux meilleurs sources de tous les pays et certaines sont (de même que pôur les formules de la quatrième partie) le résultat des expériences de l’auteur dans son laboratoire.
- L’on y trouve, à côtés des tables de loga-
- rithmes, de lignes trigonométriques, de puissance^ et racines, etc., un chapitre sur les unités et une table de conversion des unités (y compris les rappqrts entre mesures anglaises et mér triques) ; des tables et courbes donnant les propriétés électriques et physiques : résistivité, rigidité diélectrique, coefficients de température* points de fusion et d’ébullition, pouvoir inducteur spécifique, etc., de la plupart des corps simples, combinaisons et alliages usités.
- \Lés valeurs thermo-électriques, les effets de « périphérie » et de \ couronne », les tensions explosive^, la conductibilité des)gaz, les systèmes de filetage, les jauges et les valeurs relatives aux conducteurs électriques font également l’objet de tables détaillées.
- C’est dire le grand intérêt que présente Cette troisième partie, non seulement pour le radiotélégraphiste, mais encore pour tous les électriciens.
- La quatrième partie renferme dans sa première moitié un ensemble très complet de formules relatives à la capacité, la self-induction, l’induction mutuelle et la résistance.. Sa caractéristique principale est une série de seize abaques rectilignes résolvant les plus importantes formules. L’autre moitié est consacrée à l’étude des oscillations électriques, des circuits oscillants avec oscillations libres et forcées, des circuits accouplés, des battements, des transformateurs et de la distribution et propagation des ondes dans les conducteurs et les solénoïdes. L’auteur ne se contente plus de donner des résultats, mais rér sume brièvement les calculs qui ont permis de les obtenir et les explique en un style concis et net.
- Avec la cinquième partie, la plus développée, nous entrons véritablement dans le domaine de la radiotélégraphie et téléphonie. Les explications de l’auteur deviennent plus étendues et plus détaillées de manière à présenter une étude systématique des opérations successives qui constituent la transmission des signaux hertziens. Nous Jie pouvons ici qu’énoncer les chapitres avec l’indication sommaire de leur con-r tenu : ...
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- Rayonnement des ondes : renseignements théoriques, expérimentaux et constructifs $ur les antennes et les terres. "
- Propagation des ondes : expériences, théorie-, influence des conditions atmosphériques, parasites, rendement.
- Production des ondes : charge et décharge de condensateurs, étincelle, étincelle courte, arc instable, alternateurs à haute fréquence, multiplicateur de fréquence> Valves, bobine de Ruhm-korfl, etc. . . .
- Réception des ondes : détecteurs à contact, magnétiqüe, électrolytiqué, à gaz ionisé, hétérô-dÿnèà, âûdiôn pliôtroh, amplificateurs et relais téléphoniques, ticker, roué musicale, etc.
- Lés développements précédents sonkcomplétés par des renseignements généraux sur la disposition dès circuits et la construction des appareils employés tant à la réception qu’à la transmission (mode de couplage; condensateurs, bobines téléphones; etc). Vient ensuite une revue très documentée dû''matériel construit par les firmes principales : Marèbni, Telefunken, Poulseri, Société
- Française Radio-Electrique, Balsillie, Golds-chmidf, Fessenden, Lepel et Ilelsby, avec la description dê quelques* stations typiques : Athènes, Séville, San Francisco, Tour Eiffel, Melbourne, Hanovre, Tuckerton.
- Enfin la cinquième partie se termine par des notes sur la T. S. F duplex, les communications par ondes sur les fils et'un chapitre sur la radiotéléphonie.
- Un lexique des termes techniques spéciaux eff' usage dans le livre constitue la sixième partie. N’oublions pas de mentionner un hors texte figurant en vraie grandeur l’abaque pour le càlcul, des longueurs d’onde dont une réduction a paru dans la Lumière Électrique du mars.
- L’ouvrage de W.-H. Eccles est appelé à rendre de grands services à tous ceux qui ont peu t>u prôu à s’occuper de télégraphie sans fils, et aux techniciens qu’intéresse cette question.il esta espérer qu’une bonne traduction française lui permettra de se répandre prochainement davantage dans notre pays;
- M. B.
- - ' "-J:——::1--:-:- ' —-----------------::
- BREVETS D’INVENTION
- Liste des brevets français relatifs à l’électricité (délivrés du 2 janvier 1916 au 5 janvier 1916.
- 479 460. —4 août igi5.— Parsons (C.-A.). — Rolor adopté pour des vitesses circonférentielles élevées.
- 4794o3. — 28 juillet .1915, — Société dite: The Relay Automatic Téléphoné C° Ld. — Système de téléphone automatique ou semi-automatique.
- 479 4o4. — 28 juillet igi5. — Société dite : The Relat Automatic Téléphoné C° Ld. — Dispositifs répondant à des impulsions électriques et convenant spécialement aux systèmes téléphoniques..
- 479425. —; 3i juillet igi5. —Bert (E.). — Perfectionnements relatifs aux appareils d’enregistrement électromagnétiques pour circuits télégraphiques.
- 479 44P., !— 2,1 octobre 191,4. — Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Housthon. —r Perfectionnements à la téléphonie automatique.
- 479441. — 21 octobre 1914.-----Compagnie Française
- pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston.— Liaison entre un réseau manuel particulier et un réseau automatique principal.
- 479 442- —- 21 octobre 1914. Compagnie Française pour » l'exploitation des procédés”-Thomson--Houston. —
- Nouveau dispositif pour le choix des lignes omnibus libres dans un central de téléphonie automrtique.
- 479 443. — 21 octobre 1914. — Compagnie Française pour l’exploitation des procédés Thomson-Houston., — Perfectionnements dans les systèmes de téléphonie, automatique et semi-automatique.
- 479 453. — 3 août igi5. — Vaugean (A). •— Poste télé-r phonique.
- 479 456. — 3 août 1915. — Heinz (A). — Fermeture pour bacs d’accumulateurs électriques. :
- 479 4io- — 29 juillet igi5. — Cassel (H. S.). — Appareil à régler la tension des câbles libres servant 4 amener de l’énergie électrique.
- 479 4i3. — 3o juillet 1915. — Leeson (J. R.). -— Bobines pour usages électriques, et leur mode de-bobinage.
- 479 416.— 3o juillet igi5. — Société Anonyme Westinghouse. — Perfectionnements dans les régulateurs et disjoncteurs.
- 479 454. — 3 août igi5. — Société Ateliers dé Construction Oerlikon. — Commande électro-magnétique à distance pour interrupteurs.
- 479 424-—3i juillet 191,5. — Lepiney (L.). -—-"Lampe électrique démontable à filament métallique à inten-
- - sité variable. ~ .... —'
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N# 23,
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Une Enquête économique intéressante.
- « L’Union nationale pour l’exportation des produits français », présidée par M. Raoul Péret, député, ancien ministre du Commerce, vient de publier sa circulaire n° 3 ouvrant auprès de tous les producteurs une enquête sur diverses causes d'élévation des prix de revient.
- Du fait de la collaboration des nombreux industriels et des milieux intéressés, cette enquête apportera des précisions qui font encore défaut. Les données ainsi rassemblées constitueront une consultation du plus haut intérêt et donneront une grande force aux conclusions à en tirer en vue de résultats pratiques.
- La circulaire na 3 et les divers documents de l’Association sont envoyés franco aux industriels qui en font la demande à l’Union nationale, 9, rue Laffitte, Paris.
- Concurrence aux produits allemands et austro-hongrois en Italie.
- L’Office national du Commerce extérieur fait connaître dans ses « Dossiers commerciaux » que M. Claudel, consul général de France, chargé d’une mission économique en Italie vient de consigner, dans différentes communications, les faits et renseignements recueillis au cours de son voyage dans l'Italie du sud.
- Dans ces notes, il insiste surtout sur cette idée que les commerçants français devraient actuellement se rendre en Italie.
- « Jamais, dit-il, on ne trouvera de circonstances aussi favorables. Nous avons la sympathie universelle, le prestige de la lutte magnifique que nous soutenons, et le champ libre puisque les Allemands et les Autrichiens sont partis... Nous serions inexcusables dé ne pas faire un petit effort... L’excuse de l’ignorance de la langue n’est pas valable ; tout le monde parle français en Italie ».
- L'industrie électrique retient tout spécialement notre attention car ses applications ont déjà trouvé en Italie une place étendue.
- L’Italie est pauvre eu charbon, mais elle trouve dans sa configuration montagneuse un emploi important de la houille blanche.
- La grande œuvre industrielle de demain à laquelle la France devra se préparer à prendre sa part, si vraiment
- ses velléités d’expansion économique deviennent des réalités positives, c’est l'électrification de l’industrie italienne et spécialement d’une grande partie du réseau des chemins de fer. .
- Déjà beaucoup d’entreprises ont transformé ou sont en train de transformer leur force motrice par l'adoption de 1 énergie hydroélectrique.
- Jusqu’à présent, dans ce domaine, plus encore que dans tout autre, notre activité ne fut pas très différente d’une abstention complète.
- Tout le matériel électrique, machines et accessoires, a été fourni à l’Italie par les puissants syndicats allemands, dont les représentants et les dépôts saut partout.
- *
- * *
- L’Office National du Commerce Extérieur vient d'être informé par la Chambre de Commerce Russo-Française de la section d’Odessa, qu’elle a émis l’avis de voir des maisons françaises se grouper, pour envoyer à frais communs en Russie, par la voie du Nord, des voyageurs ou agents accompagnés de marchandises telles que, en ce qui intéresse l’Industrie électrique, les ampoules électriques à 110 et lao volts, les charbons pour lampes à arc, etc...
- Cette manière de procéder permettrait à nos fabricants et à nos exportateurs, non seulement de couvrir leurs frais en raison des prix avantageux auxquels ils vendraient rapidement leurs marchandises importées, mais encore de créer, pour l’époque de la reprise des affaires, toute pne clientèle dont les agents des maisons françaises connaîtraient alors les besoins et le crédit.
- Il en résulterait une concurrence efficace aux produits similaires austro-allemands fournis autrefois en majorité dans la région d’Odessa.
- *
- * *
- Avis aux exportateurs.
- Par suite des dispositions de l’accord franco-danois les exportateurs qui expédient des marchandises en Norvège et en Suède doivent les adresser de préférence directement dans des ports norvégiens ou suédois, en évitant de les faire transiter par le Danemark ou de les consigner k un transitaire danois, ce qui pourrait avoir pour conséquence d’empêcher la bonne arrivée des marchandises à leur destination finale.
- La reproduction dea articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imdbihirib Lavé, 17, ru* carsbttb. Le iiérant : J.-B. Noubt.
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- Trente-huitième année ' SAMEDI 10 JUIN 1916. Tome XXXUI (2a sérle). N» 24
- l m»m *1**|*P*|^^^*y * *1*1**1^^*i*|*l*VV^^i^l^^ilV\r>lAfVYVVVV¥VeV^VTVVYVTVVVVVVV^~inr»~>~»~yVVVVVVVVV^
- La Lumière Electrique
- SOMMAIRE
- E. BELLINI. — L’excitation électrique des circuits oscillants....................... 241
- A. S. M1LH0UD. — Les équipements de démarrage automatique..................... 2 4 5
- Publications techniques
- ' Traction
- Nouvelle électrification en Angleterre...... a5o
- Transmission et distribution
- Location et entretien des moteurs électriques, a5/( La renaissance du coupe-circuit à basse ten-
- sion. — J.-A. Crabthee.......... ..... a58
- Economie sociale
- La main-d’œuvre et le programme économique.
- — P. Besson............\.............. 259
- La science dans l’économie sociale...... 264
- L’EXCITATION ÉLECTRIQUE DES CIRCUITS OSCILLANTS
- L’accouplement électrique des circuits oscillants présente des des propriétés intéressantes qui diffèrent en quelques points de celles de Vaccouplement magnétique. L’auteur donne la théorie de l’accouplement électrique, en examine quelques cas particuliers et fait remarquer quelques résultats propres de ce type d’excitation.
- L’excitation électrjque des circuits oscillants, quoique assez connue, n’est pas souvent appliquée. Elle présente toutefois des caractéristiques intéressantes desquelles pourraient découler des
- ~rr q
- A
- 4
- c,
- ’dfe
- If
- ryTO&N-i
- Fig. i.
- applications utiles. Je me propose d’en donner une vue générale d’ensemble.
- Pour rendre abordable l’étude analytique je
- supposerai nulles les résistances des deux circuits couplés.
- La figure 1 montre le schéma le plus général de l’accouplement électrique de deux circuits. Les équations différentielles des circuits primaire et secondaire et du circuit intermédiaire C1! Cj2 C'2 C')2 sont les suivantes : *
- L'Ê + é, f‘““+=0 >
- L4 + 5J**+ 5-,/'*“- <’>
- -p-hïdt+çÿ— J'i^dt+Q J i'odt=o. (3)
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- 242
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2° Série). — N» 24.
- Et comme
- l'i == <i “I- <12 et «'a = 4 -j-on obtient '
- Li ht + [i + c!\] / + ^/= ° (4)
- L* ë+[è + ck] Ihdt + <k fi,ïdt = ° (5)
- I C7 C7 C i-c^l /iiidt
- L1-4 1 ^ 2 ^12 ^ 12 J J
- + qT <i^ -f- q7 j — o. (6)
- La quantité -f- p^- + r-I- 7~ est l’inverse
- L. i L< 2\ Ci2 C 12 .
- de la capacité du circuit intermédiaire; appe-
- lons-la-^-.
- C, ,
- En éliminantJ'it2dt entre (4) et (6) et (5) et (6) on obtient
- Lidâ+[k^k~^]fiidt~^hJi,dt==°(7) uÈ+[k+^~ë]f!'idt~^Ji>dt==0 (8)
- En difTérentiant ces équations on a T _1_ 1 1 _L 1 C<1/ G, . .
- +Lc,+ c7~c7^r*“c7^/2 = 0 (9)
- , dih i r1 , 1 c< i. c£
- L2^+|_c; + c'!~c^J'2
- C'.c',
- <1 = o. io)
- En difTérentiant deux fois ces deux équations on obtient
- d%L
- d% r I I Ci “| dHy c£ 'tf+Lc^C, C,'»J dP C^C'j
- T d% il1, 1 Ci ”| dH-i Ci dHi , ,
- 2 dP + LC2+C'2 C2'2J dP C'tC', d# ( 12)
- (Pi
- En éliminant entre (9) et (ia) on a
- , *»,, r- 1 1 Ci-id\
- LiLa w +L* Le; + c?2 ~ c?J dï ~
- r Ci 7. Ci 1 x , 1 c, 1.
- [c'.C'J <, + c'tc\Lç. +C'( c1«Ji,“°'(',3)
- En éliminant it entre cette équation et la (10)
- th+j ± r±+_L_^i.i+ir-i+_L lA i j £h+
- dP t(L,LC, C', C/2J L2Lc2 C'a Cs'aJ)<*a^ + Lpr. {[c; + c7;~ c?*j [c, + ai ~
- * d^
- En éliminant maintenant —j— entre (10) et (n) , aP
- et 4 entre la (9) et l’équation résultant de cette élimination on obtient
- d!'ix
- dp
- ( 1 f 1 1 Ci "I 1 T 1 1 C£ "1 ) d2it
- j |_c;+c7;-c73 rcic/c7-^] j dp
- + Lj72 j [cT + C7 ~ C?5] [c2 + C7, ~ '
- (>5)
- L’équation caractéristique des équations (14) et (15) est
- P" + [ £^G“ + Ï^gJ P* + L^iLjGü ~ °
- où on a mis pour simplicité
- 1 ___ 1 1 1 c<
- gF, — c; + c7, — cv5
- Cl
- G2 C2 + C'2 C2'a
- ' *• = [c^k]’°'G’-
- En substituant à Ci sa valeur dans les expressions de — et — on trouve facilement Gi G2
- G, C, ^
- C', +
- ~ r,.„ • c
- et
- G<
- — c:+
- C'2 -j-
- — 4- — -1---------L
- C'i ^ c12 ^ C'i:
- Ces expressions montrent que les capacités Gi
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- 40 Juin 19lé. LA LÜfolÉRE ÉLÈCTRIQÜË 243
- 'ï, _
- et G2 sont les anciennes capacités des circuits
- qu’on a couplés
- i i
- ------ et -------------
- modifiées par l’adjonction en parallèle aux condensateurs C'i et C'2 des chaînettes de condensateurs C'2 C12 C')2 et C',Ci2G'(2. On peut dônc considérer Gi et G2 comme les capacités des circuits couplés, après leur accouplement.'
- La quantité Y),, est, évidemment, d’après la forme des équations (14) et (i5), le coefficient d’accouplement électrique des deux circuits.
- L’équation caractéristique donne
- ïLL^ L2G2 J
- 2|jLiG, l2g2J
- ; I. » T_ 1—Vj2e LjGi L2G2| LiGiL2G2
- 4|_LiGi L2G2J LiGiI^G!
- +T-
- Les deux valeurs de p2 étant réelles et négatives, les racines des équations (14) et (i5) peuvent s’écrire
- p, = m' \J— 1 p2 = — nï sj— i p3 = m" \f— 1 . pi == — m" \J— 1
- ou
- m 2 2 [l,G, + L2gJ V4 [l,G, 1 n2 ïi2.
- L2G2J 1 L^jLjGs
- 171 'a== l + W&2] + S/1 [lTGj ~ l2g2J l1g1l2g2
- Et on obtient *
- j, — Ai cos m't -f- A2 sin m't -J- A3 cos m”t-j- At sin m"t 4 — B[ cos m't B2 sin B3 cosm"t-)- Bt sinm"t.
- Pour déterminer les valeurs des constantes A, B,... il faut substituer dans les équations précédentes à 4, 4» etc., leurs valeurs, en tenant compte des conditions initiales.
- Supposons, par exemple, que nous chargeons le système en appliquant à l’éclateur le secondaire du transformateur, comme le montre la figure 1. Appelons V0 le potentiel cle charge et Q, et Q2 les quantités d’électricité emmagasinées dans les condensateurs Ci et C2 à l’instant t~ o, quand la décharge commence.
- Il est facile de voir que
- <•
- Q,. == ——-------------
- V0
- _|-----------------
- + 7v~ +
- Cl, ' C'l2 1 C2 + C'2
- Q2=v0c2
- I+-
- c,
- G'i+-
- n-^---K—
- I I
- c„ G',2
- G ,2 C'12
- G i2 G'12-G2+G'2_
- A l’instant t — o on a
- 4—4=0 d’où Ai-f-A3=:o et B1-(-B3==o (16-17)
- |^y*4rf^== Qj et Jj" 4«?^J== Qs
- d’où
- A, _ ^ _ Q
- m' m”
- rr.1 „^2‘
- (i8)
- î‘9)
- En substituant en (9) et (10) les valeurs de
- . . (l-ii d2i2 „ . , .
- 1,, -r~ , -nr et en taisant t = o on obtient
- ’ ’ de de
- LiAj/w.'2 -|- L1A3/nM* = o L2Bi/n'a -f- L2B3m"2 = o.
- (20)
- (21)
- En substituant en (7) et (8) les valeurs de j itdt, J i^dt.,— et^- et en faisant t — o on a
- L,A2/m' + LjAini" + ^ Q2 = o (22)
- (jl. L 2
- L2B2/«' —|- L2Bi/?2'' -f- —— (’Tçrr Qi — (2^)
- Les huit relations (16) à (23) nous fournissent les valeurs des huit constantes AtBi...
- Ces valeurs sont
- A, = A3 = B, = B3 = o
- . C, Q‘ , n , »,
- r, rT Q2 — p—h QiL,/?z -a _ u^2________________________
- L, (m'* — m"2)
- Qi fi a 1 ,,
- p p, pi Q2 — Qi.Li«<-
- A., = ni'
- „ Gt C'4C':
- Lj (m12 — m"2)
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-
- iii
- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE t. XXXÏII (2e Série). — N» 24.
- B, = m
- L, (m’2 — m"
- §-2~~rQi- Q2L2m>2
- r» _ n ^1^-2_________
- * L2 (m1* — m"2)
- , Donc, comme dans le cas de l’accouplement magnétique, si on fait le coefficient d’accoüple-ment égal à l’unité on obtient une oscillation unique, que les deux circuits soient accordés ou non. '
- La figure a montre ce que devient la figure i dans ce cas et la figure 3 en montre l’applica-
- Pour obtenir une seule oscillation dans l’ensemble des circuits couplés il faudrait avoir m' = m", c’est-à-dire il faudrait que la quantité
- sous le signé \/ dans les expressions de m'2 et m"* fût nulle. Afin que cela soit possible il faudrait que ^
- = o et L| G, = L2 G2. Dans ce cas
- Mais dans ce cas les expressions de B3 B* etQ2 montrent que i% = o. La solution est donc illusoire.
- En pratique on pourra obtenir que les deux oscillations diffèrent aussi peu qu’on voüdra en faisant ï)e assez petit1 et L, G4 = L2 G2, ou ce qui revient pratiquement au même en faisant
- Donc, comme dans le cas de l’excitation magnétique, on pourra obtenir pratiquement une seule oscillation en accouplant très lâchement deux circuits ayant la même fréquence.
- On peut aussi avoir une seule oscillation en faisant m! — o, ce qu’on peut obtenir en faisant t]e= t c’est-à-dire,
- Cj — C2 - oo G i] - — qo
- Gt = G2 = Ci' -(- C2' et on obtient comme fréquence unique dans les deux circuits couplés
- Fig. a. Fig. 3. -
- tion à un cadre pour ondes dirigées. Dans oe_, cas on peut donc obtenir un accord précis,tout en accouplant au maximum.
- Si avant leur accouplement, les deux circuits avaient la même fréquence, c’est-à-dire si
- ü [c;+ G7,] = ü [c,+ cj = 4 7:2/12
- on obtient
- C<
- L.C,'*
- G,
- L2G2'*
- Donc une des fréquences reste constante et égale à la fréquence primitive dès circuits. C’est une différence importante avec l’accouplement magnétique. '
- Un cas intéressant en pratique est celui où les deux circuits ont la même fréquence après l’accouplement, c’est-à-dire quand on a
- L.G, = LaG,
- /
- Dans ce cas on a
- m'
- V-LÂ- * “ =v
- E. Bellini.
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- *Ô Juin 1916. . LA LUMIERE ÉLËCTR1QUÈ
- " ' ' ' ‘ •* •
- LES ÉQUIPEMENTS DE DÉMARRAGE AUTOMATIQUE
- .•r
- Oh construit depuis longtemps des appareils qui réalisent la mise en route et l'arrêt automatiques des moteurs électriques. Les différents dispositifs employés se ramènent à trois types ; ceux qui sont basés sur l'emploi des contacteurs électromagnétiques ou mécaniques, présentent de grands avantages au point de vue fonctionnement et facilité d'entretien.
- ' Les appareils de démarrage, utilisés pour la mise en route dés moteurs électriquès, sont généralement établis pour permettre :
- i° L’introdqction, dans l’induit, d’une résistance pour limiter l’appel de courant au démarrage ;
- 2° L’élimination progressive de ces résistances au fur et à mesure que le moteur se met en marche et que la force contre-électrômotrice induite dans l’enroulement de la partie tournante prend une plus grande valeur.
- Ces opérations se font très simplement avec des appareils à commande par manette, par volant ou par chaîne, du type établi couramment par tous les constructeurs.
- Quand on veut que la mise en marche et l’arrêt du moteur soient solidaires du mouvement de la machine que le moteur entraîne, on peut toujours commander mécaniquement la manivelle d’un appareil de ce type par l’intermédiaire d’un système de leviers articulés plus ou moins compliqué, suivant le cas.
- On a là un équipement de démarrage automatique purement mécanique qui peut présenter de grandes difficultés de réalisation et pratiquement insurmontables poui‘ une commande à distance.
- On a été, ainsi, amené à utiliser le courant électrique dont on dispose pour simplifier la transmission de ce mouvement. .
- Dans cet ordre d’idées, on a établi différents appareils qui peuvent se ramener à 3 types :
- Appareils à Contacts glissants à commandes électromagnétiques ;
- Appareils à contacteurs électromagnétiques ;
- Appareils à contacteurs mécaniques (servomoteur) d’où dérivent ceux qui appliquent à la fois plusieurs de ces trois combinaisons.
- * #
- Dans les appareils à contacts glissants le déplacement de la partie mobile est obtenu automatiquement par l’attraction du noyau d’un électro-aimant dont le circuit est contrôlé par un petit interrupteur. '
- Un appareil de ce type, construit il y a de nombreuses années par la maison Fabius Henrion de Nancy, était constitué de la façon suivante :
- La poignée de manœuvre d’un démarreur ordinaire était remplacée par une bielle arti-culéé, d’une part à la manette, d’autre part à l’extrémité du noyau d’un électro-aimant placé verticalement. Un système à déclic, portant autant de crans que l’appareil avait de plots, permettait de. faire avancer progressivement la manette, le circuit de contrôle de l’électro-aimant étant coupé chaque fois à fin de course. La vitesse du mouvement ascensionnel du noyau de l’électro pouvait se régler par un dash-pot, ce réglage déterminant la durée du démarrage.
- *
- •* »,
- Dans les appareils à contacteurs électromagné-tiqufes, les résistances de démarrage sont courl-circuitées progressivement par la fermeture des contacteurs. Leur fonctionnement est basé sur les variations d’intensité du courant pendant le démarrage du moteur. Ils exigent l’emploi d’autant de relais électromagnétiques que l’on veut de craps de démarrage. Le courant de ces relais est pris en dérivation (contacteur shunt) ou traversé par le courant principal (contacteur série). Un appareil a, en principe, un contacteur shunt, dont le rôle est de fermer le courant principal,_et plusieurs contacteurs série qui sont réglés pour se fermer successivement pour une intensité don née.
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- 246 ' La LUMIÈRE
- En courant continu, les résistances de démarrage sont éliminées progressivement au fur et à mesure que la vitesse du moteur, et par suite la force contre-électromotrice, augmente.
- La figure i représente le schéma d’un équipement de démarrage à contacteurs série, à 5 crans de démarrage — pour la commande à distance d’un groupe moto-pompe alimentantun réservoir à air libre. — Le fonctionnement est des plus simples : l’interrupteur de commande ferme le circuit du premiercontacteur shunt dès que lahauteur d’eau du réservoir baisse au-dessous d’un niveau donné. L’enclanchement de ce contacteur met l’induit du moteur sous tension en y introduisant la totalité des résistances, qui sont ensuite éliminées par la fermeture des autres contacteurs. On obtient un
- ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N° 24f
- de s’enclancher quand le courant n’est pas établi dans le stator. On évite ainsi l’élimination prématurée des résistances donnant le second cran de démarrage.
- La figure a représente le schéma d’un équipement de ce genre ; le démarrage et l’arrêt sont obtenus par la simple manœuvred’un petitinter-rupteur de commande. Il est établi pour un des, casles plus compliqués du démarrage d’un moteur, à haute tension (3 ooo volts); les circuits de contrôle, ne pouvant alors être alimentés directement, sontbranchés sur un transformateur monophasé de tension. Un autre transformateur d’intensité alimertte les circuits gros fils des relais. Le cas d’alimentation en basse tension s’en déduit. Ces transformateurs sont supprimés
- Interrupteur de commande
- Résistance de démarraj
- Contacteurs série
- Moteur
- Fig. i.
- démarrage aussi progressif qu’on le désire en déterminant judicieusement la valeur des résistances, et des tensions croissantes pour lesquelles les contacteurs doivent successivement s’enclancher.
- En courant alternatif le principe est le même, l’enclanchement des contacteurs s’obtient par la variation du courant dans le stator pendant le démarrage, à l’aide de deux relais dits « d’accélération », branchés sur une des phases du stator.
- Ces deux relais fonctionnent alternativement, la fermeture s’opérant sous l’action du circuit de contrôle et la chute étant provoquée parla diminution d’intensité du courantabsorbé. Ils agissent successivement sur les contacteurs qui court-cir-cuitent les résistances insérées dans le rotor. Un relais de fermeture dont la bobine est alimentée par le courant du stator empêche les contacteurs
- et l’interrupteur à huile est remplacé par un contacteur fermant le stator.
- *.
- * *
- Dans les appareils à contacteurs mécaniques un petit servo-moteur met en mouvement un dispositif qui entraîne celui des contacteurs (fermeture ou ouverture). Ce dispositif est réalisé très simplement par un arbre à cames, qui peut être entraîné par le moteur auxiliaire par l’intermédiaire d’un train réducteur de vitesse. Le réglage des cames sur l’arbre est facile et l’on peut obtenir un démarrage aussi progressif qu’on le désire.
- La figure représente le schéma d’un équipement complet de démarrage d’un moteur asynchrone biphasé, à rotor triphasé, actionnant une pompe d’accumulateur hydraulique.
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- 10 Juin 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 247
- La mise en route et l’arrêt des moteurs se font automatiquement suivant les positions extrêmes de l’accumulateur, et plusieurs circuits de contrôle, commandés par des interlocks liés aux contacteurs, donnent une sécurité de marche absolue.
- Ce dispositif est applicable dans tous les cas
- mécaniquement pour la fermeture du stator du moteur biphasé sur le réseau (un par phase). Le circuit des bobines de ces contacteurs est contrôlé par l’interrupteur de commande, ouvert ou fermé suivant les positions de l’accumulateur hydraulique.
- a0 Un petit interrupteur de contrôle permettant
- Arrivée HT
- Relais d'accélération
- .Interrupteur à huiie a 'commande automahqt
- Transform \teur de tena/t n
- Résistances de démarnagt
- Rotor
- Contai leurs élec t -omagnet. 'yt
- où un mouvement de va-et-vient peut actionner . un interrupteur de commande du type « fin de course » employé couramment dans les appareils de levage.
- C’est à ce point de vue qu’il nous a paru intéressant de le décrire complètement, les cas plus simples s’en déduisant facilement.
- Cet équipement comprend essentiellement:
- i° Deux contacteurs électromagnétiques liés
- d’obtenir l’arrêt du moteur indépendamment de l’interrupteur de contrôle.
- 3° Deux relais de surcharge agissant sur les contacteurs ci-dessus et faisant fonction de disjoncteurs à maxima.
- /i° Un jeu de résistances de démarrage avec une série de contacteurs mécaniques doubles, commandés par arbre à cames.
- Lorsque l’accumulateur hydraulique arrive en
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N" 24.‘
- descendant, au point de fonctionnement où la pompe doit entrer en action, il agit sur un levier qui ferme l’interrupteur de commande et par suite les contacteurs du stator. En même temps un interlock lié mécaniquement à l’un de ces contacteurs, ferme une dérivation alimentant le petit servo-moteur qui court-circuite progressivement les résistances de démarrage intercalées
- progressif qu’on le'désire. Les résistances intercalées complètement dans le circuit du rotor au-moment du démarrage sont éliminées successivement, les n contacteurs donnantainsi/i-f~i crans de démarrage. ,
- L’arbre à cames, lorsqu’il a effectué son mouvement completet mis en court-ciréuitle1 rotor,fait agir unjinterlock arrêtant le petit moteur à page.
- Stator
- Interrupteur de. ' darrêt à la surch, main
- ' Interrupteur de contrôle al fusille
- Contacteurs mécaniques et résistances
- WlWIWIW
- dans le rotor du moteur. Ces résistances sont partagées en trois phases de façon à être parfaitement équilibrées.
- La série des n contacteurs commandés mécaniquement par un arbre à cames — entraîné lui-même par le moteur auxiliaire et par l’intermédiaire d’un train réducteur de vitesse — est composée d’appareils semblables à ceux contrôlant les circuits du stator.
- Le calage des cames sur leur arbre est facile à régler de façon' à obtenir un démarrage aussi
- Le fonctionnement normal en pleine vitesse du moteur de la pompe persiste aussi longtemps que les contacteurs électromagnétiques, du stator ne sont pas ouverts à nouveau, soit parce que l’accumulateur hydraulique, qui déclanche l’interrupteur de commande, est arrêté en haut de sa course, soit par la suppression du courant de ligne, soit par l’action des relais de surcharge, soit enfin par la manœuvre à la main du petit interrupteur de contrôle place sur le tableau.
- . Ces contacteurs, ën retombant, ferment en
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- 16; Juin 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 249
- marche arrière les connexions du petit moteur qui ouvre ainsi successivement tous les contac-teurs du rotor.
- Lorsque ceux-ci sont ouverts le servo-moteur se trouve hors circuit par le jeu d’un interlock et l’ensemble est à nouveau en position pour un autre démarrage.
- Si l’ouverture des contacteurs statoriques est obtenue par les relais de surcharge, le moteur ne peut démarrer à nouveau que si on coupe à la main, au moyen d’un bouton poussoir, le circuit d’une bobine spéciale maintenant l’armature du relais après que celle-ci a été soulevée par un courant anormal.
- Les connexions sont d’ailleurs établies de telle sorte que le stator ne puisse être fermé que si toutes les résistances ont été intercalées dans lev rotor par l’ouverture successive de tous ces contacteurs.
- : , En cas de manque de courant sur la ligne, les contacteurs du stator retombent par leur propre poids et le moteur s’arrête. Lorsque le courant est rétabli, le moteur auxiliaire démarre d’abord dans le sens convenable pour ramener les contacteurs rotoriques à la position d’arrêt.
- .*
- ¥ ¥
- L’intérêt d’adopter un équipement de démarrage automatique réside surtout dans le fait que tous les démarrages seront identiques à eux-mêmes au point de vue du couple et de l’intensité absorbée.
- Les relais une fois réglés pour une intensité donnée, le maximum de la rapidité de mise en route sera toujours obtenu pour cette intensité. Les relais électro magnétiques, par leur principe même, jouent ainsi un rôle de limiteur de puissance.
- Comparé aux dispositifs à plots avec contacts mobiles, l’emploi des contacteurs présente de grands avantages :
- Les contacts s’établissent sur toute la surface des contacteurs presque instantanément, et les étincelles — qui peuvent d’ailleurs être éteintes par un soufflage magnétique puissant— sont très réduites.
- Au contraire, les balais glissants attaquant les plots ou les quittant par une arête vive, il en résulte une détérioration progressive des pièces mobiles ou dés plots. Pour les mêmes raisons la tension de l’arc de rupture peut être sensiblement plus élevée dans le cas des contacteurs que dans le cas des commutateurs à plots.
- A un autre point de vue, l’entretien est simplifié par suite du remplacement des doigts de contacts facilement amovibles et d’un prix pratiquement négligeable; aucun coincement ne peut se produire et l’üsure est d’autant réduite.
- Enfin, indépendamment de cette robustesse et de la facilité d’entretien, il faut signaler, en faveur des contacteurs mécaniques, que la diminution du nombre des crans de démarrage pour un couple égal et avec des pointes de courant maxima données, permet une bonne utilisation de l’appareil.
- A.-S. Milhoud.
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- 250 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N* 24.
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- TRACTION
- Nouvelle électrification en Angleterre.
- La récente électrification effectuée sur le Lan-cashire and Yorkshire Railway sur une longueur devoie de 35 km. 4oo entre Manchester et Bury présente un intérêt particulier, car elle marque la première étape dans la réalisation de l’important projet d’électrification des lignes de la banlieue de Manchester. L’on a adopté, pour cette installation, l’alimentation en courant continu par troisième rail employée sur les lignes de Liverpool et de Southport de cette compagnie; toutefois, la tension d’alimentation a été portée de 6oo à i aoo volts. Le choix de cette tension a été déterminé par les résultats satisfaisants obtenus sur une section d’essai entre Bury etHolcombe Brook alimentée en courant continu à 3 5oo volts avec ligne de contact aérienne.
- Usine génératrice.
- . L’usine génératrice alimentant cette installation a été construite sur la ligne principale, près de Manchester, le long d’un parc à charbon ; l’alimentation en eau est assurée par un canal appartenant à la compagnie de chemin de fer.
- Le niveau du sol de l’usine est à n-m. 3o au-dessous de celui delà voie ferrée. Un embranchement permet d’amenerles wagons de charbon directement au-dessus des trémies des soutes à charbon sans nécessiter l’installation de convoyeurs. Bien que le canal fournisse l’eau d’alimentation et de refroidissement, l’on a en outre, prévu un bassin de réfrigération pour aider à l’alimentation si cela était nécessaire.
- Dans l’usine génératrice, la salle des chaudières est parallèle à la salle des machines et, actuellement, v comporte trois chaudières Babcock et Wilcox, à tubes d’eau, capables de vaporisercha-cune i4 5oo kilogrammes d’eau par heure, la vapeur étant à la pression de j4 kilogrammes par
- centimètre carré et surchauffée à 370° C. Ultérieurement, les chaudières seront groupées par paires formant des unités pourvues chacune d’un ventilateur pour tirage induit et d’une cheminée.
- Les chaudières sont munies de grilles à chaînes Babcock et Wilcox, actionnées par des moteurs au moyen d’un train d’engrenages permettant de faire varier la vitesse de déplacement de la grille de 2 mètres à 7 m. 60 par heure. Chaque chaudière a une surface de grille de i3, 87 mètres carrés,: une surface de chauffe defiôa,83 mètres carrés, la surface de chauffe des surchauffeurs étant en outre de 345 mètres carrés. Au-dessus des chau-' dières sont placés des économiseurs Green composés chacun de 256 tubes de 116 millimètres de diamètre et de 2 m. 75 de longueur. Uri ventilateur, commandé par un moteur auxiliaire, permet d’activer, par tirage induit, la combustion de chaque paire de chaudières lorsqu’elles travaillent simultanément. ,
- Equipement de l’usine génératrice.
- Actuellement, deux groupes générateurs d’une capacité de 5 000 kilowatts chacun sont installés. Les turbines, construites par la firme Dick Kerr et C'°, sont du type à impulsion ; elles comportent du côté haute pression une roue type Curtiss, les autres étant à aubes du type Rateau. Leur vitesse de rotation est de i 5oo tours par minute. Le régulateur de chaque turbine est muni d’un servomoteur électrique pouvant être commandé du tableau général de distribution.
- Les alternateurs sont du type Dick Kerr bipolaires produisant du courant triphasé à la tension de 6 600 volts et la fréquence de 25 périodes. Us peuvent supporter une surcharge de 25 %
- pendant deux heures ou de 5o % pendant cinq minutes. Ils sont à ventilation naturelle, l’air passant au travers d’un filtre Heenan et Froude d’une capacité de 85o mètres cubes par minute.
- Chaque turbo-alternateur comporte un con-
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- denseur à surface comprenant un éjecteur de vapeur, une pompe de circulation d’eau, une pompe à air et une pompe d’extraction. Le con-' denseur a une capacité de 37 200 kilos de vapeur à l’heure avec un vide de 713 millimètres à toute charge, l’eau de refroidissement étant fournie à raison de 25 400 mètres cubes par minute à la tertipé^rature de a’4*C. La surface totale de refroidissement est de 8 825 mètres carrés.
- Les pompes de circulation sont du type centrifuge à auto-regulation et sont accouplées directement avec un moteur à champ tournant de no chevaux. L’éjecteur de vapeur est alimenté par une conduite de 3i mm. 7 de diamètre ; l’on estime que la consommation de vapeur est de 0,75 % de celle de la turbine, à pleine charge elle est de 2i5 kilos de vapeur par heure. La pompe à air est capable d’élever à l’heure 170 mètres cubes d’eau à une hauteur de 27 m. 40. La pompe d’extraction et celle de refoulement sont montées sur un même socle et entraînées par un moteur à champ tournant de 45 chevaux.
- La puissance nécessaire pour les services auxiliaires est fournie par un turbo-alternateur à commande par engrenages construit par la British Westinghouse Company. Ce groupe est pourvu d’un condenseur Leblanc ; la turbine est du type à haute pression tournant à 3 600 tours par minute ; elle entraîne par engrenages un alternateur fournissant du courant triphasé à la tension .de 446 volts et la fréquence de 25 périodes, le rapport des vitesses étant 3 600 750 tours.
- L’alimentation des chaudières est assurée par deux pompes, l’une commandée par turbine, l’autre alternative. Chacune peut débiter 38 ni11 à l’heure à la pression de i5 kil. 25o par centimètre carré. La pompe à mouvement alternatif sert comme secours. La turbd-pompe est du typè multicellulaire à grande vitesse, elle est actionnée par une turbine Curtiss horizontale de 4o chevaux tournant à 3 000 tours par minute.
- L’eau de condensation est fournie par le canal et traverse d'abord une grille à barreaux, qui arrête les pièces flottantes,' puis des grilles tournantes pour retenir les autres matières avant son arrivée au bassin d’alimentation. Les grilles tournantes, au nombre de deux, ont 3 m. o5 de diamètre, tournent à une vitesse de 1 tour par minute. Elles sont mises en mouvement, par
- l’intermédiaire d’engrenages, «par des roues Pelton actionnées par l’eau provenant des pompes de décharge. Les grilles sont nettoyées au moyen de jets d’eau tournants.
- Il y a trois tableaux de distribution distincts, savoir : le tableau principal pour la commande des groupes générateurs et des feeders; un tableau à courant alternatif 440 volts commandant les services auxiliaires et un tableau à courant continu poul ies circuits décommandé etleur batterie de secours, l’éclairage et l’alimentation des grues. /
- L’appareillage des tableaux, construit par la British Thomson Houston Cy, est du type à commande à distance et manœuvre par électroaimants. Cet appareillage est placé dans un bâtiment séparé à quatre étages relié à la salle des machines par une passerelle.
- Les divers appareils de commande sont placés dans des cellules en maçonnerie, chaque phase étant séparée des autres par une cloison. Les jeux de barres, au nombre de deux, sont munis de couteaux de sectionnement disposés à l’étage situé au-dessus de celui des interrupteurs". Les barres sont isolées par un cloisonnement. L’avant des cellules est fermé par des panneaux en treillis en métal déployé, avec enclenchement avec les interrupteurs rendant l’ouverture d’une cellule impossible si l'interrupteur la commandant n’est pas ouvert. Les cellules des interrupteurs à huile sont fermées par des panneaux en télé sans enclanchement avec les interrupteurs.
- Normalement, les services auxiliaires sont alimentés par deux transformateurs de 25o kilo-upws, G 600/440 volts, permettant d’arrêter les groupes auxiliaires de 5oa kilowatts. Pendant les périodes de faible charge, telles que l’éclairage des stations pendant la nuit, le groupe auxiliaire ttaet être mis en route et alimenter les circuits par l’intermédiaire des mêmes transformateurs 440/6 600 volts.
- Deux commutatrices fournissent le courant continu à 125 volts concurremment avec une batterie d’accumulateurs de 70 éléments et son survolteur.
- Lignes de teanspout a haute tension.
- Deux lignes principales, ayant chacune environ 6 km. 5oo de longueur,alimentent les deux sous-
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- stations. Elles consistent chacune en tl-ois câbles aériens ou en un câble armé à trois conducteurs isolés aü papier, l’armature extérieure étant en fil d’acier galvanisé. L’une de ces lignes est pratiquement entièrement aérienne, seuls les passages sous les ponts étant en câble armé. L’autre ligne comprend a kilomètres en aérien et 4 km. 5oo en souterrain; La ligne aérienne est supportée par des poteaux en Hj les conducteurs étant disposés' dtT part et d’autre de l’un des poteaux, l’autre étant réservé en prévision des extensions futures. La portée moyenne est de 64 mètres. Les lignes sont doubles et sont mises en parallèle en service normal.
- Les,supports en H sont constitués par deux poteaux en pip d’un diamètre moyen de a5 centimètres à 1 m. 83 au sommet, réunis par une traverse en fer à U. Dans les courbes, les poteaux sont haubanés. O11 n’utilise pas de parafoudres, des bobines dè self sont disposées aux entrées des câbles dans l’usine et les sous-stations.
- SoU S-STATIONS.
- L’équipement de chaque sous-station comprend trois commutatrices Dick Kerr et Cie de 1 000 kilowatts, alimentées au courant hexaphasé à la fréquence de a5 périodes, tournant à 3oo tours par minute. Elles sont susceptibles de supporter une surcharge momentanée de 100 % et une surcharge continue de %. Elles comportent, sur l’axe, un moteur à induction pour le démarrage et l’auto-synchronisation. On n’a rien prévu pour le démarrage du côté courant continu.
- Les transformateurs sont à huile refroidie, disposés dans des caisses en tôle avec tubes extérieurs pour la circulation de l’huile et son refroidissement. Ces tubes ont été soudés sur place, ce qui assure une étanchéité parfaite.
- Système survolteur.
- On a installé dans la salle des commutatrices un survolteur réversible automatique avec régulateur à charbons construit qui consiste en trois machines à courant continu, survolteur, moteur et excitalrjce calés sur le même arbre et montés sur le même socle. Il est capable de débiter d’une^façon continue 900 ampères sous 18Ô volts ou * 000 ampères sous 190 volts pendant 15 secondes. Le débit continu pour la charge de
- la batterie est de 3oo ampères à 3oo volts, la tension peut être portée à 400 volts pour la surcharge. Les autres variations sont réglées à la main. ^
- Le survolteur est à excitation shunt alirhentéc soit par l’excitatrice pour le réglage autoiîiâtique, soit par la batterie pour le réglage à la main. L’excitatrice est également à excitation séparée alimentée par la batterie. Cette excitation est réglée par un régulateur automatique’à charbon connecté en pont de Wheatstone et actionné par le courant de la génératrice. ,
- Prise de courant;
- ê
- La prise de courant se fait par troisième rail avec retour par la voie de roulement ét un quatrième rail. L’adoption de la tension de 1 200 volts a nécessité des précautions spéciales dans l’établissement du troisième rail. La protection de ce rail contre tout contact extérieur a été particulièrement soignée. Les planches sont maintenues en place par des griffes et des coins à l’exclusion de vis. Les isolateurs sont fixés
- Tièce d&èrbcmtfl} _
- avec j?SM9etttre n rv/fc de /virement. Ressort de f)talion-, f/l scier de TtjZ* % St rroiskm» rjil en
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- Klè 1T43S
- Fig. 1. — Disposition du snbol de prise de courent
- par trois crampons; le rail de prise de courant repose sur l’isolateur par l’intermédiaire d’une semelle en bois.
- Le rail de prise de courant pèse 42 kg. 2 par mètre courant et le rail de retour 43 kg. 9, la longueur des barres est de 18 m. 3o.
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- Equipement du matériel roulant.
- Le matériel roulant pour le service électrique comprend à la fois des automotrices et des remorques. Les trucks moteurs, qui ont été étudiés et construits par la Compagnie du chemin de fer, comportent deux moteurs de 200 chevaux attaquant les essieux par pignon et engrenage dans le rapport de 25/59. Un sabot de prise de courant a été disposé de chaque côté du truck, Chaque automotrice est montée sur deux trucks moteurs soit quatre mpteurs ou 800 chevaux par automotrice, chiffre imposé par le profil de la ligne. L’empattement des trucks est de 2 m. 743 et les roues ont un diamètre de 1 m. 092.
- Les' moteurs, prévus pour 1 200 volts, sont à enroulement série avec pôles de commutation et entièrement fermés. La carcasse est en une seule pièce, les inducteurs principaux étant disposés verticalement et horizontalement, l’expérience ayant démontré que cette disposition était la plus avantageuse au point dé vue de l’encombrement. La ventilation de ces moteurs a été l’objet de soins particuliers. Les bobines d’induit sont isolées au mica, les bobines inductrices sont recouvertes d’une chemise en laiton pour protéger le bobinage du contact de l’huile. Les porte-balais sont fixés sur un support en acier fortement boulonné sur la carcasse et sont isolés au mica.
- La commande des équipements est du type à unités multiples avec accélération automatique; toutefois l’accélération peut également être réglée à la main un commutateur intercalé dans les circuits de commande en modifie les connexions dans ce but. L’équipement de commande est actionné par du courant continu à la tension de 100 volts produit par un transformateur rotatif placé sous la voiture.
- Tout l’appareillage à 1 200 volts est monté dans un compartiment spécial dont la porte est enclanchée de façon à ce quelle ne puisse être ouverte que si les circuits de puissance sont isolés des patins de prise de courant. Le câblage à haute tension est placé sous une gaine flexible en acier.
- La poignée d’inversion du manipulateur comporte quatre positions : arrière, repos, avant (accélération automatique), avant (accélération réglable à la main) ; ce dernier réglage est uti-
- ÈLÉCTR1QUË • -- ÎBàl
- lisé au cas d’avarie au dispositif d’accélération automatique.
- Le démarrage comprend quatre crans série, trois crans de transition et trois crans de marche en parallèle avec deux crans supplémentaires pour marche avec shuntage des inducteurs pour obtenir une plus grande vitesse.
- Les freins sont du type automatique à vide de sorte que les voitures peuvent être accouplées avec celles des trains à vapeur. Le vidé est obtenu par une pompe à vide à deux cylindres entraînée par un moteur électrique de 5 chevaux alimenté à la tension de 100 volts.
- Voitures en acier.
- Les trains électriques pour le nouveau service consistent en deux, trois ou cinq voitures suivant les nécessités du service. Chaque voiture comporte à chaque extrémité un poste de conduite, ce qui facilite la composition des trains et réduit les manœuvres au strict minimum, ce qui a une grande importance en traction électrique.
- La charpente principale est en acier et le panneautage est en tôle d’aluminium, à l’intérieur sont disposées des moulures en acier et en aluminium. Les diverses armatures métalliques, ventilateurs, appareils d’éclairage, etc., sont en aluminium poli; les portes sont en acier.
- Les caractéristiques principales des voitures
- sont :
- Longueur derla caisse.............. 19“,38
- Longueur hors tampons............ 19“,89
- Hauteur au-dessus du rail............ 3“»77
- Distance entre axes des boggies.... ; i3m,7i Empattement des boggies des motrices.. ........................ 2“,74
- Empattement des boggies • des remorques....................... 3m,o4
- Poids d’une automotrice............ 54‘,900
- Poids d’une remorque................ 27*^00
- Nombre de places assises ir“ classe.. 72
- Nombre de places assises 3“ classe.. 79
- Les voitures sont munies à chaque extrémité d’une plate-forme avec passerelle d’intercirculation. Chaque voiture est divisée en deux compartiments avec sièges réversibles et couloir central. L’aménagement et la décoration des voitures ont été particulièrement soignés.
- P. S.
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- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Location et entretien des moteurs électriques.
- Toutes les sociétés de distribution d’énergie électrique ont intérêt, pour égaliser la charge de l’usine génératrice, à favoriser par tous les moyens l’augmentation de la puissance demandée au réseau pendant la journée, par la fourniture de la force motrice. «
- Afin de faciliter aux consommateurs l’emploi des moteurs électriques, certaines sociétés de distribution pratiquent le système de la location des moteurs.
- Dans une intéressante communication à l’« Institution of Electrical Engineers », M. Joseph a donné le compte rendu des résultats de l’entreprise dont il est chargé à Ilawick, petite ville de 17000 habitants, du nord de l’Angleterre, où la compagnie de distribution loue des moteurs à courant continu depuis 14 ans, et la question de la location des moteurs a été discutée devant cette société.
- On pourrait s’attendre tout d’abord à ce que les moteurs soient loués seulement par de petites entreprises, ou des particuliers ayant un capital limité et ne voulant pas faire la dépense d’achat des moteurs. Mais ce n’est pas le .cas à Hawick où la clientèle est presque uniquement constituée par des manufactures de tissage et de bonneterie parmi les plus grandes de l’Ecosse. Elles préfèrent concentrer leur attention sur leur spécialité, et louer leurs moteurs, en laissant le soin et l’entière responsabilité de la commande électrique de leurs machines à la Compagnie de distribution d’énergie.
- Le tableau I montre la proportion des moteurs en location à Ilawick à la fin de 1915, dans les manufactures et pour diverses industries.
- Termes de la location actuels a IIawick.
- Le tableau II donne les loyers.
- Le prix de location comprend le moteur com-pletvavec poulie, démarreur, interrupteur, fusibles, rhéostat de champ et glissières, et le montage de l’ensemble.
- Quand le client cesse de louer le moteur, la
- totalité du matériel peut être démontée et retournée en stock ; seul le prix du travail est perdu.
- Tableau I.
- COURANT CONTINU NOMBRE DE MOTEURS PUISSANCE TOTALE CHEVAUX MOYENNE PAR MOTEUR eux
- Moteurs apparie- v
- nant aux consom- >
- mateurs 174 1 096 6,3
- Moteurs en achat-
- location IO 451 45 ,i-
- Moteurs en location. 116 73j 6,3
- Total 3oo 2 278 7>6
- Le loyer couvre le prix de tout entretien et renouvellement.
- Il est logique que les loyers ne soient pas tout à fait proportionnels aux prix usuels des moteurs des divers constructeurs, et que le loyer soit un pourcentage plus élevé du prix d’achat pour les
- Tableau II.
- PUISSANCE DES MOTEURS LOYER TRIMESTRIEL PUISSANCE LOYER TRIMESTRIEL
- chevaux francs chevaux francs
- x/4 * h,34 7 !/2 69,34
- !/2 18 ,90 9 . 78,81
- I 25 ,22 IO 81,96
- 1 3i ,52 ia 85,n
- 2,5 37 ,82 i5 88,26
- 3 44,12 18 100 ,88
- 3 3/4 47,27 20 107,18
- 4 1/2 5o ,44 2& 113,48
- 5 56 ,74 3o 116,63
- 6 59,89 40 129,25
- 7 66,19 5o 157 ,62
- plus petits moteurs, les moteurs en dessous de 10 à 12 chevaux étant relativement plus coûteux d’entretien, car ils sont plus exposés que les plus
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- JO Juiü 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE2SS
- grosses machines à des mises à la masse, à des ruptures de fil, en raison de la plus petite dimension des conducteurs.
- Ces prix sont assez élevés à Hawick. Ils correspondent en gros à un loyer apnuel d’environ 18 % du prix d’achat des moteurs.
- A Bradford, la compagnie fait aussi la location depuis 3o ans, et jusqu’en 1907 elle ne louait que des moteurs à courant continu. Ils sont encore la majorité à l’heure actuelle. Cette société loue des moteurs de 1/2 cheval à 3op chevaux, mais ceux de 4 à 5 chevaux, utilisés pour des grups et divers appareils de levage, sont les plus nombreux.
- En mars 1915 il y avait 2551 moteurs en service, d’une puissance totale de 10 309 kilowatts dont
- 1 100 en location absorbant 4 i39 kilowatts. En février 1916, il y avait 126a moteurs en location absorbant 7 337 kilowatts.
- Cette augmentation rapide est due à l’organisation de nombreux établissements fabriquant des munitions et du matériel de guerre.
- Les tarifs sont moins élevés à Bradford qu’à Hawick.
- Au début, le loyer annuel était 10 I du prix d’achat des moteurs, ce prix comprenant la loca- , tion, fourniture du moteur avec glissières et démarreur seulement. Le gain était faible, l’idée étant de vendre du courant pour la force motrice.
- Cette prime de 10 % fut trouvée insuffisante pour couvrir les frais de réparation, entretien, inspection, et la déperdition sur les moteurs. Si l’on prend i5 ans comme vie d’un moteur, l’amortissement est déjà de 7 % . 11 faut un loyer annuel d’au moins i5 % du prix d’achat du moteur avec glissières et démarreur pour que l’entreprise soit rémunératrice.
- Le loyer est un faible pourcentage de la facture totale du client pour l’énergie électrique et la location : ainsi, à Bradford, dans le cas d’un moteur de 10 chevaux loué 200 francs par an,' avec facteur de charge d’environ 0,80 pendant les heures de travail d’une manufacture dans la journée, la dépense totale est dans le voisinage de
- 2 000 fr. par an, ce qui correspond à un loyer de 10 % du montant de la facture.
- Si le client ne veut pas payer le loyer, il a toujours la faculté d’acheter le moteur. S’il se plaint des charges de location, on lui offre d’acheter le moteur à un prix convenable par le système « achat-location ».
- M. Burnaud pratique uniquefnent ce système, le prix achat d’un moteur à n’importe quel moment étant réduit par le total du loyer du premier trimestre, et de la moitié de chaque trimestre suivant, jusqu’à ce que, finalement, le moteur devienne automatiquement la propriété du locataire, la période étant pour cela de 5 ans à 8 ans selon la puissance du moteur.
- Les chiffres suivants indiquent les tarifs trimestriels payables d’avance :
- Tableaxj III.
- Puissance en chevaux 3 5 10 20
- Loyer trimestriel en francs a3 ,94 3i.,5o 41,58 60 ,48 94,5o
- Ces tarifs sont plus faibles que ceux de Hawick, surtout si l’on considère que la moitié est consacrée à l’achat des moteurs. Le prix ne comprend pas le montage, le locataire payant en plus la canalisation et l’installation du moteur, mais il comprend l’entretien qui est d’ailleurs beaucoup plus faible qu’à Hawick, ce système étant pratiqué avec des machines à courant alternatif, avec rotor en court-circuit pour la plupart, ce qui supprime l’entretien et les ennuis du collecteur et des balais.
- Diverses questions secondaires sont à envisager dans un bail :
- a) La Compagnie se garantit contre les pertes dues au retour d’un moteur en stock avant l’expiration du bail, en insérant une clause par laquelle le locataire indemnise la Compagnie pour les frais d’installation et d’enlèvement, les tarifs à Hawick étant les mêmes pour de courtes périodes de location que pour de plus longues.
- b) Garantie de la Compagnie en cas de faillite du client.
- c) Responsabilité en cas de détériorations causées aux moteurs par le locataire.
- Stock.
- Le système de location conduit la Compagnie chargée de l’entreprise à avoir toujours en stock une réserve suffisante de moteurs pour répondre aux demandes de la clientèle.
- A Bradford, il y a généralement en réserve 25o moteurs de un demi à 100 chevaux continus et de 1 à 3oo chevaux alternatifs.
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- m
- »
- Mais, dans une semblable entreprise, il n’y a pas intérêt à louer des moteurs d’une puissance trop élevée ou trop faible.
- Ceux d’une puissance inférieure à un cheval ne doivent pas être considérés comme appelés à un grand développement à cause des réparations.
- A Bradford, les clients n’ont pas été encouragés à adopter le système de location pour des moteurs d’une puissance supérieure à 3o ou 40 chevaux. Ces machines sont trop grosses pour être d’un usage courant et risquent de rester trop longtemps en magasin, où, tout en immobilisant un certain capital, elles ne produisent aucun revenu.
- En général, on peut considérer qu’un moteur continue à être loué jusqu’à ce qu’il soit remplacé par un plus gros. D’après M. Joseph, à Hawick, un moteur reste en moyenne cinq ans à un service quelconque, après quoi il revient en stock jusqu’à ce qu’on en ait besoin à nouveau. ,11 n’y reste en général pas plus de trois à six mois.
- Il serait en outre intéressant d’unifier les puissances, afin d’avoir des moteurs types en nombre suffisant pour répondre aux divers besoins des consommateurs. Il semble suffisant d’avoir en magasin les dimensions usuelles i, 2, 3, 5 chevaux. D’après M. Harmer, à Londres, les demandes au-dessus de i5 chevaux sont plus rares; les moteurs au-dessus de cette puissance sont coûteux et restent inutilement en stock. Il est vrai qu’à Londres la clientèle est constituée en grande partie par des entrepreneurs de constructions, les moteurs sont surtout affectés à des appareils de levage.
- Il est en outre désirable d’unifier la vitesse des moteurs. La vitesse la plus convenable semble être de i ooo à i ?oo tours par minute pour les puissances de l’ordre de 5 chevaux et de 700 à 800 tours par minute pour de plus grosses puissances. Il n’y a pas intérêt à louer des moteurs spéciaux, à faible ou à grande vitesse, qui sont susceptibles d’une moins grande utilisation.
- L’essentiel est d’avoir une variété de moteurs disponibles pour pouvoir faire un remplacement immédiat en cas de besoin, et arrêter le moins possible l’atelier ou la manufacture.
- Entretien.
- A Ilawick, la compagnie se charge de l’entretien des moteurs. Pendant les premières années
- de l’entreprise, il y eut peu de réparations. Mais le coût de l’entretien a augmenté de 0,2 % du capital d’achat en 1903, à 6,2 % en 1915.
- Les frais d’entretien dépendent de circonstances locales et de la nature de la clientèle. A Hawick où les moteurs sont pour la plupart dans des manufactures d’industries textiles, il y a de faibles risques de détérioration. Mais la réalité est bien différente à Bradeford où l’atmosphère est humide et acide. On cite le cas d’un moteur dans une fabrique d’acide, qui, bien qu’à l’abri des vapeurs, fut mis hors d’usage au bout d’un mois; les isolants étaient rongés.
- A Bristol, la compagnie ne se charge pas de l’éntretien, laissant ce soin au client.
- Ce point fut examiné dans le projet de location, mais, d’après M. Proctor, on a craint que cette pratique eût comme conséquence le manque de soin pour les moteurs, de la part du client ou de son personnel.
- On pensait, à Hawick, éviter les accidents aux moteurs par dés inspections périodiques, puis on a abandonné, car souvent il arrivait qu’une quinzaine après l’inspeclion le moteur était en panne, bien que1 paraissant fonctionner normalement lors de la visite.
- Au point de vue financier, on a trouvé plus économique de laisser marcher un moteur jusqu’à ce qu’un défaut se déclare, que de les inspecter. Une inspection mensuelle des moteurs en location augmenterait l’entretien de 5o % .
- Cette pratique est justifiée par le fait que les clients ont intérêt à soigner fleurs moteurs pour en assurer la continuité de |fonctionnemeht. Ils ont été habitués à faire connaître immédiatement à la compagnie si un motèur crache aux balais, ou se comporte d'une façon anormale. Ils ont pris l’habitude de nettoyer leurs machines toutes les semaines.
- Beaucoup d’auteurs, cependant, considèrent l’inspection comme essentielle pour le succès de l’entreprise. A Hawick, l’affaire est encore de trop faible importance pour que ce procédé soit rémunérateur. Mais à Bradford où l’entreprise est beaucoup plus importante, la Compagnie fait inspecter ses moteurs. Chaque moteur a une fiche spéciale où sont'consignés les troubles remarqués dans son fonctionnement, ces moteurs recevant spécialement l’attention de l’agent préposé à la visite.
- On estime que les accidents survenus aux
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- moteurs diminuent en proportion du nombre d’employés à l’inspection.
- Résultats financiers.
- Les chiffres donnés parM. Joseph montrent le développement et les résultats obtenus par l’entreprise de location à Ilawick (tableau IY).
- 257
- 77 .
- Ces chiffres montrent l’augmentation du prix d’entretien des moteurs, et l’élévation des tarifs de location trouvés trop'faibles au début.
- En prenant pour le loyer une moyenne de 18 % , et 6 % pour l’entretien, il reste 12 % comme moyenne nette, dont une partie sert pour’l'amortissement du prix d’achat des moteurs, et l’autre est distribuée comme dividende aux actionnaires.
- Tableau IV,
- . ANNÉES NOMBRE TOTAL DE MOTEURS PUISSANCE TOTALE CHEVAUX PUISSANCE MOYENNE CHEVAUX PRIX d'achat MOYEN PAR CHEVAL LOYER ANNUEL ,MOYEN
- «9°2-••• 5 16 3 ,2 francs 353,08 francs 15 ,22
- 3i 72 2 ,3 382,08 25,83
- >9°4-• 4i !73 4 ,2 258,5o *9,74
- >9°5 5i 229 4,5 261,02 21 ,52
- 1906. 59 268 4,5 258,5o 254 ,72 28,24
- »9°7- 68 3 fa 4,6 28,14
- 1908 73 343 4,7 23o,76 25,20
- *9°9. 87 /|OI 4,6 208 ,06 29,4o
- »910 93 421 4,5 203,02 176,54 37 ,06
- *9*1 • • • • • io3 547 5,3 3o,24
- !9,a 106 542 5,i 176,54 3i ,5o
- »9l3 110 634 5,7 153 ,84 27,72
- 1914 io5 643 6,1 i5i ,32 , 29 ,*9 27 ,93
- *9l5 X 12 721 6,4 131,14
- Le tableau V donne le capital d’achat total jusqu’en igi5 avec les pourcentages correspondants des loyers.
- Tableau V.
- ANNÉES CAPITAL d’achat TOTAL LOYER MOYEN % ENTRETIEN %
- «902 francs 5 800 4 ,2 _
- igo3 27 5oo 6,8 O ,2
- *9°4 • 45 600 7,5 0,8
- i9°5 60 800 8,i 1 ,4
- «9°6 70 175 io,7 1,8
- !907--. 79 275 I I 4 ,3
- i9°8 79 9'A 11 ,8 3,8
- *909 85 775 i3 ,7 3,4
- 1910 85 625 18 ,1 4,3
- 1911....... g5 5oo l7>1 7 >2
- *912 94 475 18 5,4
- J9l3 98 25o *7,7 6,4
- «9*4 94 525 «9>3 5,5
- i9l5 97 025 20,6 6 ,2
- En résumé, l’auteur considère qu’il estintér e sant pour les ingénieurs d’augmenter la charge du réseau en facilitant au consommateur l’usage des moteurs par la location. Les résultats obtenus à Hawick justifient ce procédé.
- « Il est désirable, ditM. Rôles (Bradford), que la société de distribution se lance dans de telles entreprises de location. Un tel procédé est souvent le moyen de s’assurer un nouveau client.
- « C’estsans aucun doute un avantage d’avoir des moteurs en stock, de façon à être en mesure d’en envoyer un à bref délai dans le cas de panne d’un moteur à gaz ou à vapeur.
- « Même si par ce moyen on n’acquiert pas un nouveau client immédiatement, on gagne la sympathie du consommateur ; il fait part à d’autres de son expérience et, plus tard, se décide à adapter la commande électrique. »
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série), — N° 24.
- La main-d’œuvre et le programme économique. — P. Besson.
- Jusqu’à 1910 environ, la qualité des fbl iu;s à basse tension avait paru décliner, à cause du peu d’intérêt apporté à leur étude et de leur prix de vente trop réduit. Mais les six dernières années paraissent marquer une réaction contre ce laisser-aller, réaction due en Angleterre (où l’auteur a étudié la question) aux règlements imposés par le ministère de l’Intérieur. Ceux-ci ont d’ailleurs eu le salutaire effet d’élimi,ner en grande partie les articles allemands qui ne répondaient généralement pas à leurs prescriptions.
- , Les progrès à réaliser portaient particulièrement-sur les points suivants :
- • Protection des parties sous tension, — Les manches de fusibles amovibles sont généralement pourvus de parties protectrices empêchant le contact de la main avec les parties actives, mais la protection est souvent rendue illusoire, parce que les contacts fixes des barres sont directement accessibles après enlèvement du manche, et aussi parce que.les bornes de fixation du fusible sont à l’extérieur.
- Echauffement des poignées. — On oublie trop que le fusible est une sorte de petit calorifère électrique et il arrive, surtout avec les fusibles à longue distance de rupture, que la poignée devient brûlante.
- Distance de rupture. — Celle-ci diffère d’une façon anormale suivant les fabriques et il y aurait intérêt à la standardiser officiellement; c’est d’ailleurs à tort que l’on croit que la sécurité augmente avec la longueur de rupture. Des coupe-circuits à faible intervalle bien compris résisteront à des courts-circuits francs répétés, tandis qu’on a vu des appareils à longue distance de rupture exploser dès le premier court-circuit franc. Des essais devraient à ce sujet être presr crits comme ceux qu’impose par exemple le Bureau national américain des assurances-incendie. La rupture courte a encore l’avantage de réduire les pertes Joule dont le coût annuel est loin d’être négligeable.
- Nombre de fils ou lames. —Pour un fusible fondant à une intensité donnée, la résistance (donc les pertes Joule) augmente avec le nombre des dérivations, tandis que la section totale (donc le poids de métal fusible) diminue.
- • Un coupe-circuit à peu de fils aura par conséquent un effet explosif plus violent, mais sera
- , moins chaud et moins coûteux en service normal.
- ' Un coupe-circuit à nombreux fils chauffera con-! tinuellement, ce qui occasionne des ruptures prématurées, la désagrégation des isolants, une perte d’énergie excessive et réchauffement de la poignée. - '
- ! Porcelaine. —La porcelaine est l’isolant le plus approprié, mais il est indispensable que les fabriques de porcelaine s’élèvent au niveau des fabriques allemandes quant à la texture, la précision et le bas prix du produit.
- Causes d’usure et de bris. — Elles comprennent, à part les causes normales sur lesquelles il n’y a rien de particulier à dire :
- i° La force explosive de l’arc : il y à lieu de prévoir une Ventilation suffisante et des dispositifs pour éviter l’arc ou le souffler.
- 20 La dilatation soudaine : lés différences de température causées par un rayonnement inégal de là1 chaleur dégagée ainsi que le contact des fils chauds avec la porcelaine provoquent souvent des fêlures ou rupture de celle-ci. Il est bon que les fils passent dans des tubes ou enveloppes d’amiante.
- 3° La détérioration des parties métalliques par l’arc : le coupe-circuit doit être prévu de telle sorte que, lors de la fusion des fils, l’arc n’âtteigne pas les surfaces de contact et les pièces(vis, etc.) de fixation. Cette condition est impossible à remplir avec les coupe-circuits à fil ordinaire.
- 4° Le desserrage des différentes pièces, surtout dans le cas du courant alternatif : les écrous devraient toujours être munis de rondelles de blocage et les vis et écrous être guidés et engagés dans des rainures ad hoc.
- Coffrets. — La ventilation etTisolement sont à considérer spécialement, afin d’éviter d’une part réchauffement des; fusibles en service normal et l’explosion du coffret par l’augmentation brusque de la pression intérieure lors d’un courte circuit, et d’autre part l’amorçâge d’un arc entre les fusibles et la masse.
- La ventilation est obtenue au moyen de trous ou de ventouses diverses et la protection contre es arcs doit être recherchée bien plus dans une conception rationnelle des coupe-circuits avec déflecteurs convenables, que dans des revêtements intérieurs des coffrets en amiante, mica-nite ou émail vitrifié.
- M. B.
- (The Electrical Revi'ew, 10 et 17 mars 1916.)
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- ÉCONOMIE SOCIALE
- La main-d'œuvre et le programme économique. — P. Besson.
- Je suis très heureux de voir qu’une communication d’ordre économique ait été portée à notre or’dre du jour. Lés questions économiques intéressent évidemment tous les ingénieurs, particulièrement dans les moments critiques que nous traversons, car nous nous rendons compte qu’après la guerre la lutte économique devra être entreprise avec, tous les moyens dont nous pouvons disposer.
- Qu’il me soit permis d’abord de répondre à la crainte qu’un certain nombre de nos collègues avaient exprimée, que les discussions de ce genre puissent enlever à nos séances le calme qu’elles ont l’habitude de présenter. Il n’en est rien.
- Avant que l’Union sacrée existât dans le pays, elle existait entre les ingénieurs français, et s’il peut y avoir rivalité au point de vue industriel, cette rivalité viént échouer à la porte de notre salle des séances où nous avons toujours été pour la liberté individuelle, chacun de nous pouvant exprimer son opinion.
- Cet état de choses s’est poursuivi au cours de la guerre, et pour ma part je souhaite que cette façon de faire soit toujours le patrimoine de la Société des Ingénieurs civils.
- Les communications d’ordre économique ont été inaugurées ici, à la lin de 1914, par la discussion si remarquable sur les brevets dont notre excellent et cher président, M. Barbet, a eu l’initiative. Vous savez lé retentissement qu’a eu cette discussion à laquelle ont pris part les membres les plus éminents du barreau de Paris; vous savez peut-être aussi qu’on s’en est occupé à la Chambre, et que, prochainement, une proposition de loi, qui n’a pas recueilli tous les suffrages de M. Barbet, mais qui constituera cependant un progrès sur l’état actuel des choses, a été présentée par M. de Monzie en ce qui concerne le brevet international. Cela donnera, en partie tout au moins, satisfaction aux desiderata des inventeur^- et de ceux qui s’occupent des brevets.
- Je dirai également que c’est à notre très cher collègue, M. Victor Cambon, au mois de juin, il va bientôt y avoir un an, que revient l’honneur d’avoir fait cette conférence qui a eu un si graftd retentissement non seulement parmi les membres de la Société, mais encore dans tou t le pays. Vous savez que les Chambres de Commence de France, et toutes les chambres syndicales, patronales s’en sont préoccupées, que cette conférence a été répandue dans toute la nation (1 )* :.
- S’il est des personnes qui attachent des grelots en désirant qu’ils ne soient pas sonores, ce n’est pas M. Cambon. Son grelot est une cloche qu’il a maniée avec le courage que vous connaissez, et qui sonnait tellement fort que certaines personnes, qui n’aiment pas le son des cloches, si ce n’est quand elles chantent leurs louanges, se sont émues et ont voulu arrêter la cloche. Elles n’ont pas trouvé d’autre moyen que d’empêcher M. Cambon de parler. Il continuera à écrire, il poursuivra le bon combat qu’il a engagé au point de vue des intérêts éc&nomiques de la F rance.
- Plusieurs de nos collègues avaient pensé qu’il appartenait à notre Société d’exprimer le regret qu’une censure ait pu s’exercer contre un de ses membres qui n’avait commis aucune violence, mais on nous a fait observer que nos statuts s’y opposaient. Ils ne nous permettent aucun vote, approbatif ou improbatif, et il est peut-être bon qu’il en soit ainsi; mais ce. que nos statuts interdisent à notre Société, ils ne sauraient l’interdire à un membre particulier. Je tiens donc à dire que j’approuve la campagne que M. Victor Cambon a faite dans le pays, et je souhaite qu’au jour prochain où nous obtiendrons la paix victorieuse, il puisse reprendre le bon combat qu’il a commencé ici.
- M. Lecler vous a entretenu de la question de la main-d’œuvre et du système Taylor. Il me
- (‘) Vers l'expansion industrielle. Conférence faite par M. Victor Cambon à la Société des Ingénieurs Civils, La Lumière Electrique du 3i juillet igi5, p.^97. Editée en brochure par La Lumière Electrique, 20e mille. Prix : o fr. 5o.
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- venait à la pensée que cette question était la plus angoissante de l’heure présente. L’année dernière justement, dans sa communication M. Victor Cambon vous signalait le déchet que nous allions avoir dans la main-d’œuvre française. Plus d’un million de paysans ou d’ouvriers auront, perdu la vie ou seront dans un tel état que l’on ne pourra plus compter sur leur travail. D’autre part, nous aurons ce déchet provenant des ouvriers qui auront abandonné le sol français. Ils seront obligés de retourner en Belgique pour la reconstruire ; les Italiens iront installer les noqvelles régions; les Allemands... nous les chasserons !
- Cette question est très inquiétante, et elle l’est de toutes façons, surtout au point de vue social, et dans beaucoup de cas au point de vue moral.
- Par le fait même de la guerre, nous avons vu la femme entrer de plus en plus en nombre dans les usines. Cela a été une nécessité de la guerre, et il est à présumer qu’après la conclusion de la paix beaucoup de femmes conserveront les postes qu’elles ont obtenus et que dans beaucoup d’industries la main-d’œuvre masculine sera remplacée en grande partie par la main-d’œuvre féminine. Je ne discute pas, et je n’aurai pas à discuter la question de savoir si le travail relève la femme ou l’abaisse, si la femme est l’égal de l’homme. Cela m’entraînerait en dehors de notre sujet. Mais il est un point que nous devons discuter et qu’il faut considérer, c’est le suivant :
- Comment peut-on concilier, dans la société moderne telle que la guerre l’aura faite, la situation de la femme, mère de famille et travaillant dans les ateliers.
- C’est là un problème absolument passionnant qui, au point de vue moral, a une importance de premier ordre, une ampleur démesurée. Vous savez très bien que la loi a protégé la grossesse de la femme travaillant dans un atelier, en obligeant le patron à lui laisser quinze jours avant et quinze jours après, mais il n’empêche que le travail dans des ateliers ne provoquera pas la constitution des familles nombreuses. Il est certain que la femme qui travaillerai dans un atelier n’aura pas beaucoup d’enfants d’une part, et, d’autre part, le danger réside dans ce fait que les enfants, lâchés après la sortie de l’école, trouveront la maison vide, ne verront plus
- la mère de famille prête à les recevoir, de même que l’homme dont les heures de travail ne coïncideront pas souvent avec les heures de travail de la femme. Je me permets de vous montrer le danger social. Notre ami Cambon combat l’alcoolisme, et il à raison. Il est certain que nous sentons tous le danger de l’alcoolisme au point de vue de l’avenir du pays.
- Ceci est un danger. Comment y peut-on remédier i* J’ai beaucoup réfléchi àcêtte question. J’ai causé avec les uns et les autres,; et je suis obligé de reconnaître que tout ce qu’on peut proposer n’est guère qu’un remède minime, un palliatif léger. Cependant, je vais vous fournir quelques-uns des arguments qui me paraissent les plus convaincants. .
- M. Lecler vous a rparlé, avec grande raison, de la motoculture, il vous disait qu’à la campagne le manque de bras sera considérable, et j’ai pensé qu’en efFet c’était là qu’il y aurait le plus de déchet. Notre armée est composée d’une grande majorité de paysans ; déjà; il y avait beaucoup plus de paysans que d’ouvriers dans l’armée; les paysans sont, en général, plus solides, et puis, il n’y a pas eu pour eux les sursis d’appel qu’il y a eu pour les ouvriers. Ces paysans ont apporté à l’armée leurs qualités natives de travail, de persévérance, de ténacité, et puis, à être toujours courbés contre la terre, ils avaient acquis un patriotisme, je ne dirai pas meilleur— le patriotisme français a été le même pour tout le monde — mais un patriotisme plus intime que celui des autres.
- Vous allez avoir un déchet formidable du côté paysan, vous allez donc rencontrer une difficulté de main-d’œuvre qui sera compensée en grande partie, je l’espère, par la motoculture. Beaucoup dè personnes se sont préoccupées, à très juste raison, de cette question de ramener les gens à la terre.
- Conseiller à des gens de revenir à la terre, leur promettre monts et merveilles, ce n’est pas un moyen qui puisse donner des résultats bien brillants, mais s’il était possible, grâce à l’extension des réseaux électriques dans les campagnes, d’augmenter certaines industries à la campagne, même si à côté du travail agricole qui serait pour le paysan la principale source de ses revenus, il avait dans la période d’hiver, et aussi dans les longues soirées, une industrie annexe qui lui permettrait non pas de vivre, mais d’obtenir un
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- appoint assez considérable dans ses revenus, je suis convaincu que l’on trouverait que la vie à la campagne est meilleure qu’elle n’est, qu’il y a des salaires suffisants.
- Cela a été tenté dans certaines régions ; dans la Iïauter-Saône, il y a longtemps que certaines industries campagnardes existent; il en est dé même du côté de Saint-Claude. En ce moment, il y a rue Vaneau une exposition de quelques produits industriels faits à la campagne ; il y en a également une au Musée Galliera, et une aux Arts décoratifs. Je crois qu’il y aurait moyen de dériver du côté de la campagne, non pas les grosses industries, mais des industries de petites dimensions, des industries qui peuvent être faites à certaines heures. Ce serait, dans tous les cas, ramener à la campagne, et y maintenir, un certain nombre dé paysans qui ne demanderaient qu’à aller à la ville ; ce serait également maintenir les femmes de ces paysans à domicile où elles s’occuperaient de la propriété pendant le jour et pendant la période d’été, et où, pendant la période d’hiver, par groupement par petits ateliers de 5, io ou 20, elles pourraient arriver à îj obtenir un bénéfice assez considérable.
- Il est une autre question, c’est celle du travail dans les manufactures, dans les grandes villes. C’est la question qui présente le plus de difficultés ; la solution qui a été envisagée par certaines personnes réside dans la réduction des heures de travail de la femme à six heures par jour ; lés femmes mariées n’auraient pas le droit de travailler plus de six heures par jour, de telle façon qu’elles seraient obligées de rester chez elles pendant six heures, qu’elles pourraient s’occuper de leur ménage, faire la cuisine et prendre soin des enfants.
- Il y a dans toutes ces questions des problèmes très importants, et je demande à tous ceux qui, de près ou de loin, s’intéressent aux questions sociales et économiques d’y réfléchir.
- Les solutions sont très complexes, et.ce n’est pas trop de s’y mettre à tous pour les trouver. Quand la paix bienfaisante, la paix victorieuse que nous attendons, sera venue, quand nos soldats auront repris leur place, je souhaite qu’ils rapportent deux qualités qu’ils possèdent au plus haut degré à l’heure actuelle : le courage et la discipline.
- Ce courage ne sera pas le courage militaire ; |
- ce serait banal de dire que les Français ont toujours eu ce courage, ce sera le courage civil, qu’il est beaucoup plus difficile d’avoir, c\est-à-dire le courage dans l’action, le désir d’accomplir quelque chose avec confiance ; le désir de faire son travail le mieux possible ; le désir de résister aux préjugés, à la routine ; le désir d’aller de l’avant en résistant à ce respect humain qui èst une des plus grandes stupidités de la terre, et qui fait faire tant de stupidités !
- .Ce que je souhaite également, c’est la discipline, discipline qui a été librement consentie, non seulement dans le régiment, mais dans le pays tout entier, discipliné que personne n’a eu à imposer. On disait que le Français était indiscipliné, et même ceux qui, comme moi, avaient la plus grande confiance dans les idées démocratiques, ne croyaient pas vraiment que ce serait notre pays qui donnerait au monde entier l’exemple de la discipline la plus grande. Nous l’avons, et j’espère que nous la conserverons.
- On a parlé de l’organisation allemande, croyant que les Allemands avaien t un certain secret bien gardé. Et en y réfléchissant, j’jji toujours pensé que si l’on pouvait admirer l’organisation allemande par certains côtés, nous faisions un peu réclame à cette organisation. Nous ne voyons jamais que les côtés actifs de l’organisation, mais je crois qu’il y a un côté passif, côté qui augmente en ce moment, qui montrera peut-être que l’organisation 11’est pas quelque chose de bien sorcier, qu’au fond, en France, et en Angleterre à certains moments, l’organisation a été notre lot. C’est Adam Smith qui a inventé la division du travail ; c’est au fond la base de l’organisation, le travail très bien réparti, avec des méthodes modernes, méthode Taylor améliorée, à la française. Ces méthodes de travail bien organisées existent, et nous n’avons, je crois, de ce chef, rien à envier aux autres.
- Si j’en crois Descartes, qui n’est pas un Allemand, je pense (car si tous les Allemands prétendent être les maîtres en philosophie, on peut dire que tout ce qu’il y a de bon dans Kant a été pris dans Descartes), les conditions de la bonne organisation, qu’il a formulées, et qui sont très courtes, sont les suivantes :
- Connaitre le but à poursuivre ~ct lerbtèn délimiter.
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- Trouver le plus sûr chemin pour y atteindre.
- Utiliser le personnel le plus apte, Voutillage le plus parfait sans que la routine ou le sentiment intervienne jamais.
- C’est parce que, soit l’État, soitles particuliers, n’ont pas suivi ces indications que l’organisation a été insuffisante. Chaque fois que l’on veut obtenir quelque chose, ce n’est pas une individualité qui doit parler, c’est toujours la collectivité ; jamais un individu n’aura le dernier mot contre une collectivité, et dans un pays ce ne sont que les collectivités qui peuvent obtenir des pouvoirs publics des résultats sérieux. Je prétends que dès associations de notre genre doivent prendreposition sans faire la guerre, sans se rebeller, mais elles doivent parler et, dans certains cas, donner leur opinion. Je vous assure que l’opinion de 3.ooo, 4-ooo ou 5.ooo ingénieurs civils, appartenant à une Société comprenant les maîtres de l’industrie, sera écoutée, peut-être d’une oreille discrète la première fois, mais, dans notre pays, où la logique prime toujours, quand on verra qu’au fond ces hommes ont raison dans la plupart des cas, ils obtiendront ce qu’ils voudront.
- Youlons-nous avoir une règle de conduite? Voulons-nous voir de quelle façon il convient d’agir ?
- Les Chambres de commerce anglaises se sont réunies dernièrement, sous la présidence de M. Mac Kenna, chancelier de l’Echiquier, et voici cé qu’elles ont décidé. Je me permets de vous le lire. C’est le programme économique des revendications des Chambres de commerce anglaises. Ces revendications peuvent être modifiées; elles ne s’adaptent peut-être pas entièrement aux nécessités de la France, mais je suis convaincu qu’avec quelques petits changements il y a moyen de les voir accueillir. Voici ces décisions :
- « Pour que l’Angleterre et ses colonies forment, autant que possible, un tout se suffisant à lui-même, absolument affranchi de toute dépendance économique à l’égard de l’Allemagne, les moyens à atteindre sont :
- » 1° Une coopération étroite du Royaume-Uni et des Etats coloniaux anglais en matière douanière et au point de vue législation financière et commerciale en général. Il s'agit de contrôler l'exploitation et la distribution des ressources économiques de l'empire, en protégeant les
- industries nécessaires et en réservant les matières premières indispensables à l’existence du Royaume-Uni et de l’empire britannique. »
- La première partie ne s’applique . pas à la France ; les rapports de la France avec les Etats coloniaux ne sont pas semblables aux rapports coloniaux anglais, mais la deuxième partie peut s’appliquer à notre pays.
- « 2° En Grande-Bretagne, une coopération beaucoup plus effective que cela n’a été le cas jusqu’ici, entre le gouvernement et les représentants des intérêts industriels et économiques. À cet effet, une réorganisation des départements ministériels chargés des intérêts économiques du pays. »
- Voilà donc la Grande-Bretagne, où la collaboration de l’Etat était, au point de-vue industriel, absolument nulle qui, par l’organe des Chambres de commerce, demande l’irttervèn-tion de l’État. Et sur ce point, il y a matière à discussion.
- Le sous-secrétaire d’Etat aux munitions, dans un discours très remarquable qu’il a fait, l’autre jour, au Creusot, et que j’approuve complètement dans beaucoup de parties, a convié d’industrie française à une action en collaboration ; avec l’État, a priori on ne peut pas refuser, il faut donc examiner. Je suis très incrédule, je suis comme Saint Thomas lui-même et n’en déplaise à M. le Ministre, quoique ce soit un [homonyme, il ne pourra pas me taxer de trop d’incrédulité. Je demande à être éclairé. L’État, jusqu’ici, ne nous a pas donné matière à avoir une. extrême confiance en lui, ni comme exploitant industriel, ni comme contrôleur ; il est possible qu’un esprit nouveau — esprit de guerre, a dit M. Thomas — règne dans l’administration. Il est très possible que nous soyons obligés, dans certaines industries à nous entendre avec l’État,, et que nous ne puissions lutter économiquement contre l’Allemagne, qu’en collaboration avec' l’État. S’il est impossible de faire autrement, il faudra donc s’entendre avec lui, pour ce cas très particulier; mais, d’une façon générale, je n’aime pas beaucoup l’intrusion de l’État dans les affaires, parce qu’il est profondément ennuyeux.
- « 3“ ... Voilà la proposition de la Chambre de Commerce: ... « Une réforme bancaire. »
- Nous sommes d’accord. Je ne parlerai pas de la question de circulation fiduciaire des chèques,
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- chèques barrés, etc. Cette.question a été entièrement traitée dans les journaux dans ces derniers temps. Vous voyez que les Anglais eux-mêmes trouvent qu’il y a une réforme bancaire à opérer. Que pourrions-nous dire en ce qui nous concerne!
- « 4° Une réforme de l'enseignement technique et professionnel. »
- Cette question sera abordée chez nous prochainement par notre ancien président, M. Couriot, et'là discussion permettra à toutes les opinions de sè faire jour. Je crois qu’il y a énormément à fairfe. Si nous prenons la situation industrielle telle qu’elle se présentera après la guerre, nous pouvons voir que, contre i 8oo ooo jeunes gens qui n’ont pas été en âge de porter les armes en France, il y en à 4 millions en Allemagne, et que contre 35 ooo jeunes gens instruits dans les écoles spéciales en France, il y a 35o ooo jeunes instruits dans les mêmes écoles en Allemagne. La loi de 1900 nous empêche de faire de vrais apprentis 1 dans nos usines.
- • « 5° Des dispositions spéciales destinées à défendre VAngleterre contre la concurrence et l’ingérence commerciale et industrielle de VAllemagne sur le territoire du Royaume-Uni et de VEmpire britannique. »
- Ceci, c’est la question des traités de commerce, question extrêmement compliquée. C’est la question des brevets, des marques de fabrique et la question fort importante de la constitution des sociétés étrangères en France, du régime que devront avoir ces sociétés, l’autorisation pour les sociétés étrangères à se constituer, de façon à ce que nous soyons sûrs de nç pas avoir de faux-nez suisses dans toutes les affaires qui viendront naître en France.
- Voilà le programme. Il est vaste, il est étendu. J’ai dit tout à l’heure que, quand nos soldats reviendraient, je voudrais qu’ils conservassent deux qualités, l’une, c’était la discipline, l’autre, c’était le Courage. Il est une troisième qualité que nous, gens de l’arrière, nous devrions avoir : c’est l’esprit de sacrifice, l’esprit de guerre, dont parlait M. Thomas, et qu’il semble avoir découvert. H y a deux mille ans qu’on prêche l’esprit de sacrifice qui fera que chacun d’entre nous se sentira capable de renoncer à quèlqué chose, d’être, au fond, digne de ceux qui ont sacrifié leur vie et qui la sacrifient encore pour nous en ce moment, digne de ces enfants en deuil, digne de ces
- femmes couvertes de crêpe, de ces vieujt parents désolés. '
- Quels sont les sacrifices que nous pouvons avoir à faire ? Sacrifices d’idées, sacrifices de préjugés, sacrifices de cet égoïsme individualiste terrible, qui a fait que, la plupart du temps, les Français, au lieu de s’unir pouragir, ont préféré se manger le nez, comme on dit, pour de petites questions qui les intéressent bien, mais qui, au fond, ne sont,pas bien importantes, et sur lesquelles, s’ils réfléchissaient, ils auraient pu s’entendre, et cela aurait mieux valu ainsi.
- Quand nous aurons fait ces sacrifices, je suis convaincu qu’avec le courage qui caractérise notre race, avec l’initiative qu’elle a montrée, nous pouvons tenir le coup, pour résister à cette guerre économique, non seulement la j mener, mais encore triompher. Tout cela, nous l’obtiendrons dans l’union; pendant longtemps nous n’aurons plus à nous diviser mais à nous unir.
- . Je vous demande pardon de ce [long discours, qui s’est étendu peut-être à des questions un peu étrangères à nos délibérations, mais en terminant, je vous demanderai la permission de vous dire les paroles que j’ai entendu prononcer par un de mes amis, il y a quelque temps. "
- C’était un agrégé de philosophie, un de ces normaliens qui, au cours de cette guerre, se sont tant distingués. Il a été frappé terriblement avec sa section de mitrailleuses, et quand j’allai le voir, à l’hôpital, il était dans un état vraiment lamentable; c’était presque un cadavre, et je le regardais avec l’émotion d’une vieille amitié.
- Quelque temps après, il avait repris des forces : miracle de jeunesse, miracle de la gloire, récompensée par la croix de guerre et une croix de la Légion d’honneur, et miracle de l’amour. Comme nous reprenions la conversation que nous avions eue dans d’autres temps, conversation sur toutes ces questions morales, sociales, économiques qui se posent, que nous examinions les solutions possibles, avec la petitesse de notre esprit, il me dit —et ceci a toute sa valeur dans labouche d’un héros — : « Ce n’est pas mourir qui est difficile, c’est vivre ! »
- A nous de montrer que ce n’est pas vrai.
- (Conférence faite à la Société des Ingénieurs Civils, le 26 mai 1916).’
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- N* 24>
- La Science dans l’économie sociale.’
- Tel est le sujet- traité par M. T.-C. Elder, devant la North-East Coast Institution of Engi-neers and Shipbuilders, le 7 avril dernier.
- Rappelant qu’une récente conférence de la Royal Society a décidé de créer une intercommission entre sociétés savantes pour l’application de la méthode scientifique à l’industrie, l’orateur remarque que les relations anciennes entre savants et industriels semblaient basées sur une sorte de mutuel mépris. Mais les temps sont changés ; les vieux errements doivent, être abandonnés et il faut, à l’avenir, diriger la production industrielle et la vente avec un meilleur rendement, c’est-à-dire sur des bases plus scientifiques.
- La guerre a eu pour effet d’augmenter énormément la capacité de production des ateliers de construction mécanique en Angleterre ; à la cessation des hostilités, ces ateliers devront trouver des débouchés à leurs produits et cela ne pourra se faire qu’en appliquant la science et la méthode au système économique du pays.
- Il faudra soumettre à des experts les opérations de contrôle du service des achats, la révision des travaux techniques, l’appréciation du. rendement de l’outillage ; on devra les charger de 1’établissemènt de'meilleures méthodes pour créer des débouchés.
- Le principe de l’association est en faveur croissante mais il faut se méfier que les associations ne deviennent des obstacles au progrès. Ce qu’on doit rechercher, c’est l’association entretenant une constante émulation et non celle qui n’a pour objet que les spéculations d’ordre technique. Les associations de producteurs doivent recueillir les expériences de leurs adhérents pour que tous en profitent. Trop souvent, l’industriel, loin de livrer à la communauté les résultats de ses recherches et observations, fait tout pour
- en garder jalousement le secret. C’est un mauvais calcul car les associations peuvent tirer, d’un plus grand nombre de faits et de données expé-! rimentales, des conclusions plus justes ; elles peuvent aider leurs membres dans l’achat des matières premières, la fixation dés salaires, l’établissement des comptoirs coopératifs à l’étranger, etc. -
- Vis-à-vis de l’autorité civile, elles pourraient être soutenues par un comité représentant les institutions scientifiques et techniques ; cela paraît à l’orateur d’une nécessité particulière en raison du système actuel d’éducation àntiscien-tifique et anticommercial et de l’inaction du gou-vernement.
- Ces associations devraient s’unir pour une campagne populaire destinée à mettre en lumière l’importance de l’industrie mécanique britannique pour la civilisation, ses immenses ressources financières, sa puissance au point de vue social aussi bien qu’économique.
- En somme, M. Elder demande que les institu- ' tions scientifiques préparent en collaboration des plans pour la réforme de l’enseignement, qu’elles agissent de concert avec les associations industrielles pour augmenter la production de l’industrie et, par suite, la prospérité nationale, qu’elles éclairent l’opinion publique sur les questions économiques industrielles, qu’elles prouvent aux Ouvriers que leur intérêt véritable est d’accroître plutôt que de limiter la production, qu’elles trouvent enfin les moyens de se faire écouter du parlement.
- La nation ayant été protégée par l’industrie contre un ennemi impitoyable doit maintenant protéger l’industrie ; elle doit mêler aux affaires le patriotisme, la politique et la science en vue d’assurer le libre développement, pour la sécurité et le progrès de l’empire, des industries indispensables à la paix et à la prospérité publiques.
- [The Eleclrical Review, ai avril 1916.)
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paris. — imrrimbrie levé, il, rue cassette.
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Tome XXXIII (2* série). N° 25
- trente-huitième anriée
- SAMEDI 17 JUIN 1Ô16.
- v
- • M.
- i
- SOMMAIRE
- MARIUS LATOUR. — Le téléphone..... a65
- P. BOUGAULT. — Comment faire cesser une concurrence illégale faite sans permission de voirie ou avec des permissions insuffisantes . ................................ 271
- Publications techniques
- Construction et essais de machines
- Méthode d’essai des transformateurs de mesure de tension. — Illtovici. . ....... 276
- \
- Tubes.de néon-hélium utilisés comme reetifica-teurs et réducteurs de force électromotrice. 277
- Physique générale
- \
- Les progrès de la physique en 1916. — IIelen R. Hosmer..........................'...... 279
- Aimantation par rotation. — S.-J. Barnett. . 281
- Résistance négative. — A.-W. Hull........... 284
- Résistance électrique des diverses parties du corps humain.. ;....................... 285
- Renseignements Commerciaux.................. 287
- LE TÉLÉPHONE
- Al. Latour présente une étude d'ensemble sur le téléphone basée sur l'assimilation de cet appareil à un moteur électrique, Le fonctionnement du téléphone est défini avec précision par la détermination de la force contre-électro motrice, de la force électro motrice de self-induction et du facteur de puissance de Vappareil. , *
- Les pertes par courants de Foucault et par hystérésis sont représentées par un débit fictif dans une résistance montée en dérivation sur la bobine téléphonique et le diagramme vectoriel total de Vappareil s'établit aussitôt sans difficulté. La théorie de M. Latour doit être rapprochée des études expérimentales faites par M. A. Kennelly au cours de ces dernières années.
- Un téléphone traversé par un courant alternatif de périodicité et d’intensité constantes émet une note musicale d’intensité constante, et il y a, dans ces conditions, un régime simple etparfai-tementdéfini permettant d’assimiler le téléphone
- C) Cette étude date de novembre 1914- Le dernier travail très important de MM. A.-E. Kennelly et H.-A. Afld (Voir Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences, novembre 1 gi5) a été publié depuis.
- ordinaire à un véritable petit moteur du type synchrone, à réluctance variable.
- Le travail utile consiste ici dans la déformation de la plaque et l’agitation sonore de l’air qui en résulte, c’est-à-dire, en quelque façon, dans ce que l’on ferait rentrer habituellement dans les pertes par ventilation.
- Considérant donc le téléphone comme ur moteur, nous en étudierons successivement la force contre-électromotrice, la force électromo-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIIÏ (2« Série). — N» 25.
- trice de self-induction, le facteur de puissance, les pertes. Nous serons ainsi conduits à définir avec précision les constantes électromagnétiques et mécaniques de l’appareil et à en établir le diagramme de fonctionnement.
- I. — Force contre-électromotrice.
- Nous envisageons d’abord la force contre-électromotrice en valeur absolue sans nous inquiéter de sa phase par rapport au courant téléphonique.
- Fig. i.
- Le premier terme du second nombre se laisse facilement déterminer. Soient « la vitesse linéaire de la plaque suivant l’axe des entrefers, S la section d’entrefer par pôle, on a, en comptant u comme positif lorsque la plaque se rapproche de l’aimant,
- dt0l au
- ~dt ~ "§"* (4)
- La présence du second terme du second membre dans (3) est une conséquence indirecte du déplacement de la plaque. D’une façon générale, on doit considérer que la variation du flux <I> occasionnée par le mouvement de la plaque entraîne une variation de la réluctance parce que Ûlf est fonction de <J>. On a :
- dûif__dûif d<b ^
- dt d<b ' dt'
- Le flux de l’aimant permanent A (voir fig. i) est fermé par la plaque p. Si donc la plaque p vibre, les deux entrefers S et partantla réluctance du circuit magnétique de l’aimant A varient. Il en résulte une variation du flux embrassé par la bobine B et l’apparition d’une force électromotrice dans cette bobine. C’est cette force électromotrice qui constitue à proprement parler la force contre-électromotrice e de l’appareil.
- Cherchons à évaluer la valeur instantanée de cette force électromotrice e.
- Désignons par JR la force magnétomotrice de l’aimant et par ûl la réluctance totale du circuit magnétique pourla position occupée par la plaque à l’instant considéré.
- Lé flux $ embrassé par la bobine B est
- On tire de là :
- d<b _ OR dûi
- dt ~ OV 'dt' W
- La réluctance CR est la somme de la réluctance (R.e des deux entrefers et de la réluctance proprement dite (Rf du circuit magnétique en fer.
- On a donc
- dcR dûit dt dt
- d<Rf
- + Ht’
- Comme d’ailleurs CRf est seul influencé par la variation de <ï>, que dte reste constant quoi qu’il en soit de 4>, on peut écrire :
- d(Rf dûi d<b
- dt d^b dt'
- Tenantcompte du fait que (Rf augmente quand <1> augmente c’est-à-dire quand CRe diminue, on a :
- dûl a u dcR d<b
- dt S d<b " dt'
- (?)
- L’équation (2) s’écrit alors :
- d<b
- dt
- OR
- dï*
- / a u dûi <f4>\
- \ S d$> ’ dt J
- (8)
- Cette dernière donne lieu aux transformations suivantes :
- dCb ( ,0R _ au OR
- dt \ + ûv-71) ~ T’ÔC*
- d<b
- dt
- 2 u JR
- au or i
- , JR dûi ‘ S .
- -)-----. — CR 4-
- ^ ûi3 d<b ^
- au
- S dût
- * + *5?
- JR dûi (Rd<b
- d<b -d((R<b)
- (3)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 17 Juin 1916.
- 267
- soit :
- d<$>
- dt
- iu ^ d<b
- --- <P -- ,
- S dDM
- Si l’on suppose que la bobine téléphonique comporte n spires, on aura donc :
- e
- nd<i>
- dt
- areu d <I> ~S~" ’ cïtt'
- (9)
- Si l’on fait consister toute la réluctance CR. dans celle (Re des entrefers de longueur instantanée S, on aura :
- *
- »4>
- e = — — « (11)
- Oit
- ou, en remplaçant‘I> par sa valeur —,
- (R
- *
- Pour bien préciser la signification
- de <ï>
- d <t> dJÜ’
- «soit — i 2 8*
- considérons la figure 2. Elle représente la caractéristique du circuit magnétique du téléphone pour la position de la plaque à l’instant considéré. En abscisses on a porté les forces magnétomo-trices et en ordonnées les flux. Soit A le point de
- d <i>
- fonctionnement. On voit que représente la
- longueur a b. sous-normale de la courbe caractéristique, au point considéré comme point de fonctionnement.'
- Pour qu’un u variable de forme sinusoïdale
- donne lieu à un e de forme sinusoïdale, il faut
- ^ d «P . .
- que soit constant pour toutes les positions
- que prend la plaque pendant son oscillation.
- Si l’on ne tient pas compte de la saturation,
- d <I>_ <ï> _JR
- *‘d5k = CR ~CRi’
- et l’expression de la force électromotrice devient simplement :
- e
- are
- “s •
- JR
- u.
- (10)
- Pour qu’un u sinusoïdal donne lieu aune sinusoïdal, lorsqu’on ne tient pas compte de la saturation, il faut que l’élongation de la plaque e soit
- assez petite pour que
- on ,
- — conserve la meme va-
- æ
- leur pour toutes les positions de la plaque. Dès que nous faisons cette hypothèse, une élongation e sin <i)£ correspondant à une vitesse ta e cos wt donne lieu à une force éleclromotrice :
- are JR
- e = — — . o) s cos iùt. S dt1
- Nous poserons : — <1*
- O
- d are JR
- d5rî ~ "s" dTs
- Dans le cas où toute la réluctance consiste dans les entrefers S, on a :
- Ce sera la première constante de l’appareil. Dans ce qui précède, noué avons négligé le flux de fuite de l’aimant A. Ce flux donne d’abord lieu à une perte en force magnétomotrice pour le flux utile. Il fait ensuite travailler le fer de l’aimant sous une induction plus forte et ceci pourrait entraîner un affaiblissement de la perméabilité. De toute façon, le flux de fuite a pour résultat de diminuer les effets prévus. Cette influence sera d’autant plus faible que la force magnétomotrice sera située près de l’entrefer et que la perméabilité du fer, dans la région où la force magnétomotrice est distribuée, sera plus grande.
- Nous avons également négligé Finfluence des pertes par courants de Foucault et hystérésis, mais nous y reviendrons plus loin.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2« Série), — K! 25*
- II. — Force électromotrice de self-induction.
- Nous allons chercher à évaluer la force électromotrice induite dans le téléphone du fait de la circulation du courant téléphonique i.
- 11 y a d’abord la force électromolrice statique de self-induction proprement dite :
- 4icn2 di CR dt
- Il y a ensuite la force électromotrice dynamique induite par la vibration de la plaque sous
- 1 n 4 W HL . , . . / \ y
- le flux ------ et qui est égalé, suivant (io), a :
- self-induction proprement dite, et qui est égale à :
- 4 rcn2
- cos (toi — 6).
- On posera
- 4 7m2
- IrZ
- = L; ce sera la deuxième cons-
- tante électromagnétique de l’appareil.
- En réalité, L sera mesuré de façon à contenir les fuites. ,
- Les pertes électromagnétiques tendent à réduire apparemment le coefficient L, mais nous nous occupons de ces pertes plus loin.
- an 41zni S ‘ CR1
- La force électromotrice totale est donc :
- 4 7ï«2 Y di i u .
- ei~~ L di + SCR1
- (il)
- Imaginons que la placjue oscille de part et d’autre d’une position moyenne pour laquelle la réluctance est 0lm et que l’élongation soit s.
- J Pour une vibration sinusoïdale, on aura :
- CR — (Rm -(- a
- e .
- - sin (Ht
- O
- III. — Facteur de puissance, '
- Les forces électromotrices que nous venons de déterminer sont les seules qui puissent apparaître dans le téléphone. Nous allons maintenant déterminer la phase relative de ces deux forces électromotrices pour concevoir leur résultante et le facteur de puissance de l’appareil. Ceci nous conduit à écrire l’équation du mouvement de la plaque.
- L’attraction F exercée 'sur la'plaque est, en désignant par 0b l’induction dans l’entrefer sous d$sS
- les deux pôles, --- (S désigne la surface d’un
- 4~
- pôle seulement), soit :
- et, d’autre part, on aura :
- u — we cos mt.
- Supposons que i soit de la forme sinusoïdale : i sin (toi — 6),
- *2
- F = ^s-
- Le flux à considérer-est la somme du flux produit par la forçe magnétomptrice permanente ,01t, et par le courant téléphonique i sin (Ht. On a :
- on aura alors pour l’expression de ei :
- C|— |~r,naQ.,f_fl)+ ascog(jf sW,„<-(nl (»*)
- 0lm+2 gSinuïL (dlm+2gr*n“< J
- e ,
- Dès que l’on suppose que i — est très petit par
- D
- rapporta. tRm, ce qui revient à supposer que le volume-* d’air balayé par la plaque vis-à-vis des pôles est très petit relativement au volume des entrefers, on voit que la force électromotrice e* se réduit simplement à la force électromotrice de
- <t> =
- Oit -|- 4tctij sintol
- 0Ï
- et par suite
- (DM -(- 4 it.n i sin w Z)2 Jts4itS ’
- soit en considérant que i est toujours petit par , 011
- rapport a —
- 4-
- F
- OU2
- ’cRHr.S
- , an Oit •. .
- 4- —-------1 i sin to t.
- ~ S dt2
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- 17 Juin 1916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 269
- Nous reconnaissons la constante électromagnétique G que nous avons déjà définie en cherchant la valeur de è ('). Nous avons :
- F =
- Jtl2
- dl24 xS
- +
- Gi sin a>t.
- Désignons par x le déplacement de la plaque en Son centre par rapportà sa position d’équilibre normal et définissons les trois , constantes mécaniques, suivantes de l’appareil, savoir : A, le coefficient par lequel il fau^t multiplier le déplacement de la plaque en son centre pour connaître l’effort de réaction opposée par l’élasticité de la plaque sertie à sa périphérie; m, la masse rapportée au centre qui doit être considérée pour l’équation du mouvement oscillant de la plaque; B, le coefficient par lequel il faut multiplier la vitesse'de la plaque pour connaître sa résistance à l’avancement.
- L’équation du mouvement de la plaque sera :
- .. . .. doc d2x
- F — Ax — B — = m —.
- dt dt2
- soit
- Cette équation est satisfaite pour
- Gi sin (w£ — 6) e— T=r-=i-:'
- V(A — mtù2)2 + BV*
- (>•7)
- avec
- tg 0
- B<
- A —
- (.8)
- Il est facile de voir que l’angle ft mesure précisément le déphasage entre les forces électromotrices e et ei, que nous avons étudiées. A la résonance ces deux forces électromotrices sont à go0 l’une de l’autre. Au-dessus elles tendent à entrer en opposition.
- Le diagramme vectoriel du téléphone s’établit
- Oit2
- ÎÂHÎÏS
- -f- Gz' sin Kùt — Ax
- dx d2x
- B — = m - . dt dt*
- Si nous prenons comme origine des élongations non plus la position d’équilibre normal mais la position d’équilibre contraint x0, on aura, en posant £ = x — x0
- i Jli2 , . . . dt d2i ,
- —= —j-— Axv 4- Gi sin wt— As — B — := m -5—. ( 15) 4icS CR.2 . dt dt2 v 1
- confine suit (fig. 3). Soit O i le courant, Oe l’élongation en retard d’un angle 0. La force électro-motricc Oet est représentée par la normale Oe* à O i, la force électromotrice e par la normale Oe à O e.
- La force électromotrice résultante E est indiquée par OE. On mesure immédiatement sur la figure le déphasage tp entre le courant i et la force électromotrice résultante E.
- La puissance utile fournie par le téléphone est E i cos cp.
- Les deux premiers termes de cette équation s’annulent puisqu’ils définissent la position d’équilibre contraint, et il vient pour l’équation du mouvement de la plaque :
- • • . . d= d'lz , ,
- G « sin toi — Ae — B — = m . (16)
- dt dt2 K 1
- P) Pour retrouver G sous sa forme générale, il suffit
- cl F a 0 d <t>
- de dériver F par rapport à Oit. On a : =----------
- ^ 1 f/01i 4 ir S dJW
- Le supplément d'attraction apporté par le courant télé-
- , . , , . ,, a n d 0
- phonique est donc bien Al< — — 0 - 1 sin b>t.
- i o dJ lt
- IV. — Pertes.
- . Les pertes dans le téléphone sont assez faciles à préciser. Il y a d’abord les pertes par effet Joule dans la bobine B. Elles sont connues avec la constante R désignant la résistance de l’enroulement de la bobine. Ces pertes sont proportionnelles au carré du courant i. Il y a ensuite les pertes par hystérésis et par courants de Foucault dans tout le circuit magnétique du téléphone, dans l’aimant et dans la plaque. Aussi longtemps que ces pertes ne sont pas trop élevées, on peut assez approximativement les représenter en ima-
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- 27Ô
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXtîI (2* Série) i-S#.
- ginant qu’il y a une résistance p montée en dérivation aux bornes de la bobine B (').
- ^Exactement, on imaginera que la bobine B a une résistance nulle et que sa résistance R est reportée sur le circuit téléphonique au delà de la
- Figr 4.
- t ' .
- dérivation p ainsi que le représente la figure 4. Les pertes dans le fer sont sensiblement proportionnelles au carré de la force électromotrice résultante E.
- En raison des fuites, il y aurait lieu d’admettre deux résistances p, à savoir p, et p2, se rapportant l’une aux pertes provenant de la variation de flux qui engendre la tension e, l’autre aux pertes provenant de la variation de flux* *qui engendre la tension e^; mais dans une première approximation on admettra pt = p2. (A observer encore que le flux de fuite de la bobine B pourrait être représenté par une impédance morte étrangère au téléphone.)
- Il convient de noter que l’introduction de la constante électrique p suppose que l’on ne fait rentrer dans la constante mécanique B aucun amortissement d’origine électromagnétique par courants de Foucault ou hystérésis comme on le suppose habituellement suivant Poincaré.
- Le diagramme vectoriel du téléphone se complète alors comme suit (voir fig. 5).
- La force électromotrice OE entraîne un débit O/ dans la résistance p; le courant réellement pris par le téléphone devient le courant 01. La circulation de ce courant total 01 dans la résistance R
- (') Cette résistance p pourrait être une fonction de la
- Ct>
- fréquence — .
- * a w
- entraîne une chute de tension Op et là tension totale appliquée aux bornes du téléphone estOV.
- Ainsi donc, avec les constantes électromagnétiques G, L, R, p et avec les constantes mécaniques A, m, B, on établit le diagramme totale du téléphone en toute précision.
- L’impédance du téléphone est déterminée par
- V
- le rapport —. Le déphasage réel entre Y et I étant établi en tenant compte des pertes, on détermine
- Fig. 5.
- immédiatement la résistance olimique apparente du téléphone et sa réactance ou capacitance. Atf-dessus de la résonance, la variation de flux génératrice de là tension ei et la variation de flux génératrice de la tension « sont déphasées de plus de 90° c’est-à-dire entrent en opposition. Il en résulte une réduction relative des pertes dans le fer du fait même de la vibration de la plaque; cette réduction peut, au point de vue de l’impédance, compenser dans une certaine mesure le développement de la force électromotrice e due à la vibration de la plaque.
- On remarquera que les. constantes électromagnétiques peuvent se calculer assez facilement; elles peuvent également se mesurer en mainte-r nant la plaque à l’arrêt et en faisant passer dans le téléphone différents courants.
- Nous reviendrons plus tard sur la mesure des différentes constantes électromagnétiques et mécaniques ainsi que sur les améliorations qu’il convient d’apporter au téléphone ordinaire au point de vue de la réduction des pertes électromagnétiques*
- Mahics Latouiî.
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- d? Juin 4dlê. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE fc7l
- GOMMENT PAIRE CESSER UNE CONCURRENCE ILLEGALE FAITE SANS PERMISSION DE VOIRIE, OU AVEC DES PERMISSIONS INSUFFISANTES
- JURISPRUDENCE ET PROCÉDURE
- Très souvent, un concessionnaire ou même un simple permissionnaire installé dans une commune pour distribuer la lumière électrique nous expose que, sans permission, ou avec permission limitée seulement à la force motrice, un électricien lui fait une large concurrence en donnant la lumière électrique: il demande au jurisconsulte de lTaidér dans la répression de ce qu’il considère comme une fraude, sans se douter que l’ignorance extrême dans laquelle les tribunaux se trouvent à l’égard des questions de voirie rend quelquefois ces sortes de procès ardues. Néanmoins, la question est d’une telle actualité que nous n’hésitons pas à donner les renseignements suivants, exclusivement basés sur la jurisprudence et des procès vécus.
- 1
- Le cas évidemment le plus simple est celui-ci : un concessionnaire a obténu un cahier des charges qui lui assure le privilège exclusif de la distribution; la commune, facilement oublieuse de ses engagements, se hâte quelque temps après, de donner à un autre distributeur, soit d.es permissions formelles d’occupation sur la petite voirie qui lui appartient, soit des avis favorables aux demandes d’occupation que ce distributeur sollicite de l’autorité préfectorale pour les dépendances de la grande voirie. La commune, dans ces deux cas, est responsable, et la jurisprudence du Conseil d’Etat esttellement volumineuse que nous ne pouvons la reproduire. Nous nous bornerons à indiquer l’arrêt de la Compagnie d’éclairage contre la ville de Compïègne du 26 novembre 1897 (R. de Lebon, page 7*8), dans lequel le Conseil d’Etat, après avoir constaté que la commune n’avait promis aucune garantie à la ville sur la grande voirie, n’en a pas moins condamné la commune à des dommages-intérêts pour
- une concurrence faite au concessionnaire sur cette grande voirie, parce que, dit-il, « il résulte de l’instruction que l’autorisation donnée par le préfet d’établir des appareils sur les rues dépendant de ce domaine ne l’a été que sur la demande de la municipalité ; qu’ginsi la responsabilité de la ville se trouve engagée ».
- Autre chose, en effet, est de dire à un concessionnaire dans un cahier des charges que, sur la voirie qui n’est pas municipale, on ne peut lui donner des garanties formelles, ce qui se comprend fort bien, et autre chose est de faire du tort au service que ce concessionnaire a installé, en favorisant sur la partie de la grande voirie qui pénètre dans la commune une concurrence vraiment abusive. Nous 11’insisterons pas outre mesure sur ce point, qui est évident, et nous conseillerons au concessionnaire évincé de faire, au Conseil de préfecture, et au Conseil d’Etat s’il en est besoin, up procès qui se présenterait sous un jour excellent.
- Si trop de distributeurs, par ignorance, se laissent ainsi mettre dans un état d’infériorité, il en est d’autres qui au contraire, dès qu’une concurrence leur est faite; voudraient voir toujours et partout la ville responsable ; aussi précise-ronsmops les cas QÙ il serait imprudent, même en présence d’une concurrence formelle, d’intenter une instance contre la ville, parce qu’elle auiait trop de facilité pour se dégager.
- !° Il ne suffit pas qu’il y ait faute de la ville ; il faut encore qu’il y ait préjudice accompli; ainsi, par exemple, si la ville ayant donné un avis favorable à l’occupation de la grande voirie, le préfet, nonobstant cet avis, a rejeté la demande et poursuivi en Conseil de préfecture pour contravention ceux qui se sont installés sans permission, le préjudice n’a pu s’accomplir et la demande contre la ville doit être rejetée. C’était l’hypothèse dans laquelle se trouvait la ville de Saint-Amand contre la Compagnie du gaz de
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-
- 272
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXII! (2* Série). — N»25.
- cette ville (arrêt du Conseil d’État du 29 janvipr 1897, D* *898 3.38).
- 20 Une suffit pas qu’il y ait préjudice, il faut, encore qu’il y ait faute ; si la ville voyant s’installer sur la petite voirie, sans autorisation de sa part, un distributeur téméraire, lui fait un procès, elle accomplit tout ce qui est en son pouvoir, et ne saurait mieux faire ('). C’est dans cette hypothèse que se trouvait la ville de Saint-Amand, relativement à la voirie municipale (voir l’arrêt précité).
- Il
- Quand la commune agit contre^le délinquant,, elle fait cesser ainsi le préjudice pour l’avenir; car, èn matière de simple police, jla police peut toujours ordonner et pratiquement ordonne toujours l’enlèvement des installations qu’il réprime poui le passé au moyen [d’une simple amende. Mais on observera que cela ne compense pas le tort qui a été porté au concessionnaire pendant tout le temps qu’a duré l’occupation non autorisée.
- Le moyen le plus sûr qui se présente au concessionnaire afin d'obtenir des dommages-intérêts, c’estde se constituer partie civile, et de suivre le procès èn même temps que la ville en déposant des conclusions pour obliger le juge à statuer sur le chiffre de l’indemnité. On peut même dire que la partie lésée pe.ut saisir directement le tribunal
- (') On peut dire qu’en principe une ville engage sa responsabilité en montrant trop d’abstention dans la répression des infractions qui font un tort à son concessionnaire. (arrêt du Conseil d’Efat du i3 décembre 1895, D. 1897. 5. 600) ; mais, par contre, lorsque la commune a poursuivi devant le tribunal de simple police, elle a accompli tout ce qu’il était en son pouvoir de faire ; l’arrêt du 19 mai igo5 (Commune de Guise, D. 1907. 3. 3a) a déclaré qu’un maire avait fait tout son devoir en poursuivant le sieur Yinchon qui, autorisé seulement par la force motrice, donnait de la lumière à divers particuliers; un arrêté pris le 7 novembre 1902, mettant en demeure Yinchon d’enlever tous travaux destinés à conduire la lumière chez les habitants, avait été suivi d’une poursuite, le 14 mars 1902, en simple police ; le juge s’était refusé à reconnaître une force obligatoire à cet arrêté qui lui paraissait pris dans un but pécuniaire pour la commune. Le Conseil d’Etat n’a pas considéré le pourvoi en cassation comme nécessaire pour dégager la commune de toute responsabilité, et il a trouvé qu’elle avait assez fait en poursuivant le délinquant devant le premier juge.
- de simple police, et l’obliger à juger; car il est de principe qu’un intérêt civil, né d’uné contravention commise par un tiers, permet à un particü-lier de mettre l’action publique en mouvement, et le tribunal, même sans réquisition dii ministère public, peut prononcer les peinés attachées par la loi aux faits qui résultent de l’examen et des débats (*). En matière dé distribution d’électricité, il nous a été donné de voir la constitution d’une partie civile dans l’affaire suivante qui a été portée à la Cour de Cassation, et a passé devant plusieurs tribunaux sans que jamais la constitution delà partie civile ait donné lieu à la moindre observation ; au contraire, la Cour suprême a admis le pourvoi que la partie civile, avait seule formé contre une décision qui lui faisait grief, dans des conditions qui méritent d’être rapportées. La Compagnie du Bourbonnais s’était portée partie civile dans une instance en simple police suivie contre un sieur Patrouilleau par le maire de la ville de Vichy, à raison de remplacement sans autorisation d’un fil électrique destiné à donner de la lumière; par une décision du juge de simple police de Vichy, elle a obtenu 3oo francs de dommages-intérêts; sur appel fait par Patrouilleau, devant le, tribunal correction-: nel de Cusset, le jugement fut annulé le 27 novembre 1908 pour un motif absolument erroné d’une prétendue incompétence du tribunal de simple police; la Société du Bourbonnais se pourvut directement en cassation, et la,Coùr suprême lui a donné raison, en cassant le jugement de Cusset et en approuvant par là même la* première décision. On ne saurait mieux montrer la validité et le pouvoir d’une constitution de partie civile.
- III
- Mais il existe de nombreux cas où cette façon de procéder pour obtenir des dommages-intérêts est impossible : celui qui se présente le plus fréquemment est le suivant :
- Un distributeur, sans autorisation, et sous prétexte qu’il attend les permissions régulières après avoir endormi la confiance des agents voyers en promettant de ne donner que de la force motrice, a installé des conducteurs sur la
- (*) Dictionnaire de Dalloz. Action publique, n° 17,
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-
- 17 Juin 1946. r LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 273
- grande-voirie, jet s’en sert pour distribuer la lumière; il est évident que la commune ne peut intervenir puisqu’elle n’est pas chargée de la police sur cetle partie de la voirie; d’un autre côté, il est, non moins indiscutable qu’elle n’a pu donner un avis favorable, puisque personne ne le lui a demandé; donc elle ne peut être recherchée: ; un procès contre l’autorité préfectorale est pratiquement impossible : et le distributeur doit ne compter que sur lui-même s’il veut obtenir une indemnité pour le préjudice causé» ,
- C’est l’occasion de se rappeler alors le principe suivant : quand une industrie' ou un commerce ne peut, être exercé sur la voie publique qu’avec une permission nécessaire émanant de l’autorité compétente, il y a concurrence déloyale envèrs celui qui est muni de cette per-. mission dans-le fait de s’affranchir de toute permission etde faire ainsi lé commerce interdit.
- i Ce principe ayant été souvent mal compris, nous croyons devoir le préciser.
- Nous disons, et nous précisons bien, que le fait de s’être conformé à la nécessité légale d’avoir une permission de voirie permet au titulaire de poursuivre en dommages-intérêts fe concurrent qui a commis cette contravention qui consiste à se dispenser de prendre cette permission ; et le demandeur n'a pas besoin de prouver qu’il a lui-même un droit exclusif, un monopole (*). C’est là un principe qui, comme on va le voir dans les lignes, suivantes a été mainte fois appliqué en matière de distribution d’énergie, mais qui a été particulièrement bien exposé, en tant que principe, par un arrêt de la Cour de Cassation, en date du i5 juillet 1889 (affaire Cotty, Compagnie générale des omnibus et tramways de Paris, D. 1890 i.85). Une ordonnance du préfet de police, en date du 10 mai i85a, prise pour réglementer les transports en commun, porte défense aux conducteurs, autres que
- (<) Il est bien entendu qu’a fortiori, celui qui est muni d’un monopole légalement reconnu par la loi peut agir pour faire cesser la concurrence ; son action sera même encore plus complète, car il n’aura pas à compter avec la prescription très courte de l’article 640 du Code d’instruction criminelle, limitée à un an, tant pour l’action publique que pour l’action civile : c’est ce qu’a décidé la Cour de Cassation dans l’arrêt Maya contre Compagnie des pompes funèbres, le 18 octobre 1910 (Dali. 1912. 1. 234).
- ceux autorisés à cet effet, de déposer en partant de Paris des voyageurs sur la voie publique et d’en admettre au retour, dans l’intérieur de la ville. La Cour de Paris a constaté seulement : i° que la Compagnie des. omnibus avait cette autorisation ; 20 qu’un sieur Cotty n’ayant pas cette autorisation avait fait de fréquents transports en prenant et en déposant des voyageurs ; elle a en conséquence condamné, en vertu de l’article i382, à des dommages-intérêts pour concurrence illicite et pour dommages causés, le sieur Cotty à payer une indemnité sérieuse à la Compagnie ; et la Cour suprême a approuvé cet arrêt, en déclarant que le premier juge n’avait pas à se préoccuper de savoir si, en vertu de son contrat avec la ville de Paris, la Compagnie des omnibus avait un monopole réel, cette question étant inopérante en l’espèce.
- Le même principe a été appliqué aux distributions par un arrêt de la Cour de Douai qui a condamné une Compagnie de tramways à des dommages-intérêts pour avoir distribué des excédents d’énergie à des particuliers faisant ainsi concurrence à la Société Lilloise d’Energie Electrique, la Cour de Douai s’appuyait sur deux moyens : le premier se trouvait dans ce fait que la Société des Tramways n’observait pas la prescription de la loi du 15 juin 1906, par le fait quelle ne s’était pas munie de permissions données dans la forme prescrite par la loi et dans les règlements d’administration publique qui ont été faits après son apparition. Le second moyen était pris dans ce fait que ce n’était pas seulement de simples excédents d’énergie qui étaient vendus, mais des kilowatts créés spécialement pour cette vente et obtenus par des machines placées en supplément de celles qui étaient nécessaires au service de la traction.
- La Cour de Cassation, par arrêt en date du 18 avril 1910, a déclaré qu’en jugeant ainsi la Cour n’avait violé aucune loi, et notamment n’avait violé ni l’article 3 de la loi du 15 juin 1906, ni l’article 35 du décret du 3 avril 1908. En conséquence la Compagnie Lilloise a pu obtenir des dommages-intérêts de la Compagnie des Tramways.
- On peut encore citer un jugement du Tribunal de Commerce de Chalon-sur-Saône qui, plus encore que toute autre décision, est à retenir : un concessionnaire de l’éclairage par le gaz, nanti de l’autorisation de placer des canalisations élec-
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- triques sur les dépendances de la grande Voirie, avait vu avec lé plus grand déplaisir qü’Unê Compagnie d’Electrieité, sans ta inoindre autorisation, avait placé des conducteurs d’énel'gie et faisait’Sur la gïàfldé Vdirié la distribution de la lumière. Eft vertu des principes ci-desSUS posés, il demanda des domhiagës-iritéréts pour le lait contraventionnel de distribution sans permission, et gagna son procès le ao septembre 1911.
- On consultera utilement, dans le même sens, un jugemeht du Tribunal Civil de Lavaur (ii avril 1910) et un arrêt de la Cour d*Appel de Toulouse (2S juillet 1913) entre la Compagnie du Gaz et la Société Byrértéehnè d’finergie, Bon-grain et la commune de Graulhet. La Compagnie du Gaz qui avait déjà fait affirmer le caractère de son privilège de distribution de la lumière, par un arrêt rendu aU Conseil d’Etat lé i3 mars 1903, à l’encontre des électriciens, avait assigné devant le Tribunal de Lavaür la Société de Distribution d’Énergie Electrique, en basant son action sur ce que cette Société, autorisée seulement pour la distribution de la forée motrice, fournissait de lâ lumière électrique sur le parcours de ses canalisations, et commettait ainsi une concurrencé illicite; la Compagnie de Distribution faisait valoir, pour rejeter la demande, l’absence de tout lien contractuel entré elle ët la Compagnie dü Gaz; la Cour a déclaré que, précisément, la Compagnie du Gaz ayant basé son action sur un quasi7délit, l’abseiiCe de tout lien contractuel n’aVait aucune importance.
- IV
- Nous croyons donc avoir démontré que les dommages-intérêts peuvent être obtenus par un simple permissionnaire qui est vietiihè dès agissements d’un distributeur sans permission, oü d’un distributeur qui, excédant le droit qu’il tient de sa permission, distribue de la lumière au lieu de la force. Nous avons précisé que ces dommages-intérêts ne sont que la conséquence de la contravention de voirie, de lâ Contravention à un règlement municipal (1). Nous devons mainte-
- (C) Nous voyous d'ailleurs cuttslaMment les particuliers demander au Tribunal de simple police de réprimer les abus de jouissance que des tiers commettent sur la voie publique i tout riverain peut obtenir la réparation
- nânt nous oCcüpèr d’üiie question très intéressante •. des délais dans lesquels doivent être . intentées les actions en dommages-intérêts.
- D’Une façon géhéralo, tout fait préjudiciable peut être invoqué pendant trente ans au point de vue de l’indemnité à laquelle il est susceptible de servir de basé ; mais si ce Tait constitue urt délit oü ürie contravention, la réparation pécuniaire doit être demandée à la justide dans le délai pendant lequel l’actioh publique aurait pu être intentée ; or les contraventions se prescrivent pendant un temps très court; l’article 640 du code d’instriiction criminelle' est ainsi conçu : « L’àctipn publique et l’action civile pour une contravention de police seront prescrites après une année révolue, à compter du jour où elle aura été commise, même lorsqu’il ÿ aura eu procès-verbal, saisie, instruction, poursuite, etth
- Le demandeur ne devra ddrtc pas perdre .de vue le délai qui lui est imparti.
- C’est d’ailleurs ce qu’a dit la Cour d’Appel de Bourges, dans un arrêt dü 14 juin 189g dont nions devons relever les différentes données; La Compagnie dn gaz de Saint-Arnaud avait assigné le sieur Bruandet et la Société d’Electrieité, pour aVoir, dit la Cour, a fait Une exploitation contraventionnelle de l’éclairage depuis 1890, jusqu’au jso avril 1897, la société ayant, pour fournir la lumière électrique à certains habitants de Sâint-Amand, installé Sans autorisation dés fils conducteurs sur la grande et la petite Voirie de cette ville ».
- Ceci posé, là Cour constaté, d’Uhé part* que l’exploit introductif d’instàncè éSt dü âo mai i8g8, et que, d’autre part, la dernière infraction pouvant être relevée à la charge de la Société d’Élec-tricité est du $0 âvl'll 1897 > èlle conclut qüe l’actioA civile qui eh découlait étant prescrite par un an, l’instance de la Compagnie du gaz est tardive et doit être rejetée. Dans la suite de son arrêt, la Cour répond à l’argumentation qu’avait présentée la Compagnie du gaz, pour échapper à la prescription; elle consistait à dire que la concurrence illicite n’était pas liée à la contravention, mais qu’elle provenait de ce que la Compagnie étant autorisée à faire la distribution, tout acte de concurrence représentait un
- du dommage qu’il a subi du chef de la violation de l’article 471 du Code Pénal (ie? Mai 191a af., Peüel ci du Verdie, D. 1914. 1. 3o4).
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- 47 Juin 4946. ! LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- quasi-délit, susceptible de se prescrire par trente ans seulement. La Cour déclare que pour qu’il y eut une concurrence illicite indépendamment de la contravention, il faudrait que la Compagnie du gaz fût en possession d’un véritable monopole, dans le sens rigoureux du mot; elle remarque que, sur les dépendances de la grande voirie, la ville aurait été incompétente pour le constituer i et que, sur celles de la petite voirie, elle n’aurait pas pu contraindre les particuliers à prendre la lumière de son concessionnaire, pas plus qu’elle n’aurait pu se constituer un monopole à elle-même dans son propre intérêt,
- La Cour suprême, le 18 juin 1901 (Dalloz, 1903, 1; 49), a adopté ce système, en le précisant: « Attendu, dit-elle, que l’action en dommages-intérêts exercée par la Compagnie du gaz contre Bruandet. et consorts était basée sur ce que ceux-ci avaient fourni la lumière électrique à un certain nombre de particuliers, au moyen de câbles aériens établis sans autorisation, sur les dépendances de la grande et de la petite voirie ; attendu qüe les juges du fond ont écarté ce grief, par le motif, que l’installation des câbles susdits, lorsqu’elle s’est produite, constituait des infrac-
- tions soit de grande soit de petite voirie, et que l’action civile née de ces infractions était soumise aux mêmes prescriptions que l’action publique; attendu que la Compagnie du gaz, sans contester que les courtes prescriptions fussent accomplies dans l’espèce, a soutenu que sa demande était prescriptible par trente ans parce que le fait générateur de l’action était non pas une infracr tion de voirie envisagée en elle-même, mais un quasi délit de concurrence dont le caractère illicite s’était manifesté par l’usage des câbles placés sur la voie publique. Mais attendu que la ville de Saint-Amand qui n’aurait pu se créer, pour elle-même, le monopole de fournitures d’éclairage à faire aux particuliers n’avait pas pu, en droit, concédera la Compagnie du gaz un monopole de cette nature... »
- Aussi, les distributeurs qui, lisant ces lignes, savent déjà qu’ils sont lésés par un concurrent, feront bien de se rappeler qu’en matière d’action judiciaire la rapidité dans l’offensive ést une des conditions du succès.
- Paul Boucault,
- Avocat à la Gour de Lyon.
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- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- \ ______________________
- CONSTRUCTION ET ESSAIS DE MACHINES
- Méthode d'essai des transformateurs de ' mesure de tension. — Illiovici.
- Lorsqu’un transformateur de mesure de tension alimente des voltmètres, les indications dépendent du rapport de transformation K et de la chute de tension relative e. Lorsqu’il alimente des wattmètres et des compteurs, il introduit une erreur P qui dépend du rapport de transformation et de l’angle déphasé Rentre les tensions primaire et secondaire, celui-ci variant avec les conditions de fonctionnement et le cos ,® du réseau.
- L’auteur étudie une méthode graphique et une méthode analytique permettant de déterminer ces éléments.
- Mesure d’une tension. — En partant des diagrammes de Kapp et en supposant le courant à vide, non pas nul mais constant, on trouve, avec
- U,
- u2
- à vide
- RI2 , Ltol,' .
- e = tt- cos a2 -rr— Sin a2 U 2 U2
- où R et La) sont les résistance et réactance de court-circuit ramenées au secondaire.
- Le premier ou le deuxième terme disparaît sui-
- vant que a2 '= - ou o, c’est-à-dire que le transfor-a
- mateur débite sur circuit purement selfique ou résistant.
- Mesure d’une puissance. — L’erreur relative est trouvée égale à
- U< cos q> — AU2 cos (© — (t)
- et peut être trouvée graphiquement. En pratique où trouve, en partant des diagrammes, ces courbes de (J en fonction de I2 et de P en fonction de cos tp (ou plus facilement de tg <p).
- On démontre aisément que p = /(U) pour un
- cosip et un angle a2’donnés est une droite. Lorsque cos <p varie, on obtient une famille de droites passant toutes par le même point. Il suffit de déterrai nér ce point et pour chaqueValeur de <p un autre point, par exemple celui correspondant àl2 = i.'
- De même p — f (tgce) pour I2 et a2 donnés est une droite et pour des valeurs différentes de I2 on a une famille de droites concourant au même point.
- Cas général. — On construit le diagramme en remplaçant I2 par ses deux composantes : I210 somme des courants wattés et \id somme des courants déwattés absorbés par les appareils alimentés. Il est ainsi possible de tracer les familles de droites p = (tg ep) en supposant 1-2™ constant et \id variable et inversement.
- Expressions analytiques. —L’erreur p peut être mise sous la forme
- [} = (J, tg cp — £
- OU
- f, . (Lu cos «ü — R sin 0£j) I2'| '
- p = +------------or~---------J tg ?
- (R cos a2 -f- Lw sin a2) I2
- Tl :
- ou encore
- LwL2,„ — R Ij,A RI2io -(- L'ai.,,*
- —o;—)'**----------or
- (où i];u = ^ à vide) suivant le but cherché,
- La discussion de ces formules conduit aux mêmes familles de droites concourantes etpermet d’éviter de tracer les diagrammes.
- Détermination des constantes d'un transforma-
- teur. — i“ K = à vide est mesuré soit U2
- par
- un électromètre monté d’après la méthode Kelvin, soit par une méthode de l’auteur, avec un wattmètre comme appareil de zéro.
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- 17 Juin 1916. LA , LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 1]::!l!;
- ' 2° Le courant à vide 10 et son décalage a sur là force élecfromotrice primaire sont mesurés en lisant à vide la" tension aux bornés du primaire, le courant et la puissance consommée. On peut pour employer une tension faible prendre le circuit BT comme primaire avec la même induction dans le fer.
- (Les mesures de i° et 2° nécessitent des corrections.)
- 3° Les résistances sont mesurées au pont ou avec voltmètre et ampèremètre.
- 4° Les réactances sont mesurées par une méthode de l’auteur, qui) nécessite un décaleur et un wattmètre à deux circuits « ampères » pouvant être connectés en série en parallèle.
- Résultats numériques. — L’auteur présente des diagrammes et courbes obtenues sur un transformateur volts 42 périodes et les valeurs
- i io
- de constantes
- mesurées sur des transforma-
- io ooo 3o ooo
- teurs------ et-------.
- ioo ioo
- Les résultats montrent que, dans le cas d’un wattmètre, on peut s’arranger pour supprimer à peu près l’erreur quel que soit le cos tp.
- (Communicàtiou faite à la Société Internationale des ., Electriciens, le 6 avril 1916.)
- Tubes de néon-hélium utilisés comme rectifi-cateurs et réducteurs de force électromotrice.
- Il est à remarquer que,lorsqu’on fait une découverte dans le domaine de la chimie technique, il est impossible de prévoir quels autres champs industr iels ne s’en trouveront pas affectés. Ainsi, quelles conséquences 11’a pas eues la découverte de la liquéfaction de l’air? L’évaporation fractionnelle de l’air liquide a d’abord amené la production commerciale de, l’oxygène, aujourd’hui si utilisé dans les opérations de soudage et de coupe de métaux: puis du nitrogène employé dans la fabrication du cyanure de calcium. La même découverte a encore permis d’utiliser commercialement les gaz rares de l’atmosphère tels que l’argon, le néon et ühélium, utilisés déjà naguère dans la fabrication des lampes-tubes Moore et maintenant dans celle des nouvelles lampes incandescentes à filament de tungstène. Aujourd’hui, enfin, on utilise les tubes néon-
- hélium comme paratonnerres ou réducteurs de voltage pour les installations de signaux.
- Rappelons que les tubes en question sont de simples tubes Geissler remplis d’un mélange de néon et d’hélium à cathode amalgamée de sodium ou de potassium et à anode de fer; traversés par un courant de faible intensité, ces tubes consomment environ 190 volts. Si donc on met un tel tube monté en série avec une résistance convenable en communication avec un circuit de 220 volts, on pourra utiliser la différence de potentiel enregislrée aux extrémités de cette installation, 3o volts, pour desservir un circuit de sonnerie ou autre circuit de signaux.
- -x—.
- —X
- Fig-, 1 et a.
- La figure 1 montre un dispositif permettant d’allumer une lampe-signal ou de faire fonctionner de différents points tout autre appareil indicateur en utilisant l’énergie d’un réseau d’éclairage. A cet effet, on intercale un tube d’hélium-néon 1, en série avec un relais de haute résistance 2 et un rhéostat 3, entre les deux conducteurs du circuit d’éclairage. Un courant très faible traverse ce. tube sans actionner le relais. En effet, une des caractéristiques importantes de ce tube est qu’il n’est pas affecté par le passage continu d’un courant faible. La ligne des signaux est amenée aux bornes de la résistance 3, et 6 représente une des clefs qui mettent le système en action. Quand on ferme la clef 6, on met la résistance en court-circuit. Le courant qui parcourt alors le relais 2 possède une force suffisante pour attirer l’armature de 4, ce qui a pour résultat d’allumer la lampe 5. On peut installer des clefs aux points et en nombre désirables et établir les connexions en utilisant des fils servant aux simples installations de sonneries. En règle générale, on pourra employer des tubes d’hélium-néon chaque fois que, pour actionner
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- T. XXXIII (2e. Série). — N6 2&»
- Un circuit de signaux, dit aura besditi dè courants constants de deux ampères au maximum et accidehtellèmefit, dè 3 ou 4, pulsés sur un circuit d’éclâii'agè.
- On a constaté que des batteries d'accumulateurs pourraient fort bien convenir à actionner des installations de signaux ou autres bmbdlâ-tidns similaires. Si, par exemple, on met en pont sur Un circuit d’éclairage une batterie 3 montée en série avec une haute résistance 2 et qu’on rattache les fils du circuit de signaux aux bornes de la batterie 3 comme le montré la figure ü, on aura l’Installation désirée et qu’on applique déjà au fonctionnement des signaux de chemins de fer. Le courant de quelques milli-ampères qui traversera alors la batterie la maintiendra toujours chargée', mais sera trop faible pour la surcharger. L’inconvénient est qu’un défaut de contact dans la batterie pourra amener un voltage dangereux dans le circuit des signaux. Pour l’éviter il suffira de placer* comme le montre la figure 2, Un tube de néon-hélium i en série avec la résistance a.
- Il est intéressant aussi de noter qu’on peut adopter la même disposition pour maintenir une batterie en charge constante sur un circuit de courant alternatif comme le montre la figure 3. Le tube de néon-hélium i agit ici commerectifica-tèur et dans ce cas il est préférable d’entourer l’atiode d’uiî tube isolant. Bien qu’étaht seule* ment de 4o % , la propriété rectifleatrice du tube est suffisante, attendu que, dans les cas envisa-gés, cette propriété importe moins que lés qtlü-lités d’aise et de simplicité. La figure 3 repré* sente un condensateur de protection.
- Ehfln là figure 4 nous montre une installation du système dit à double batterie daus lequel le circuit de signaux tire son courant d’une batterie
- d’accumulateurs maintenue chargée par une seconde batterie, ce qui fait que la première n’arrive jamais à épuisement. Ici la sonnerie 3 fonctionne sous le courant de la batterie i* Le même circuit renferme un électro-aimant ’ i
- actionnant le relais 5 à double contact. La figure?! montre le dispositif au repos. Quand par la manœuvre d’une clef on actionne la sonnerie 3, le relais a étant excité, la batterie auxiliaire 4 se trouve détachée du circuit des signaux. Le con-tacts’établit alors simultanémentaùx deux points du relais 5, côté gauche, et un certain courant dont l’intensité est déterminée par la résistance 9 s’écoule du circuit d’éclairage dans la batterie auxiliaire 4- Lorsque le courant de la batterie 1 cesse d’actionner la batterie 3, l’armature du relais 2 tombe; la connexion se rétablissant alors entre les deux batteries, la batterîé 4 procédé au rechargement de la batterie 1. Celle-ci a donc l’avantage de se trouver toujours chargée; elle a encore celui de ne subir aucune surcharge puisqu’elle comporte moins d’éléments que-sa batterie d’alimentation.
- A. B.
- (Elêciïital tPor/d, i5 février 1916.)
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- 17 Juin 1916.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- «
- PHYSIQUE GÉNÉRALE
- Les progrès de la physique èn 1915. — lïelen R. Hosrüet4. N
- L’année passée, les travaux effectués ont permis de préciser de nombreux détails relatifs à la Connaissance des propriétés des rayons X. La constance de foilctionnërtient et là commodité dit tube de Coolidge a permis un grand nombre de recherches sur les radiations qu’il produit.
- Rutherford (') a étudié le rapport entre l'énergie dés raÿons X et celles des rayons cathodiques en produisant ces derniers sous des voltages de 48 ooo, 64 ôoü et gG 000 volts et la considération du rayonnement qui émerge du tube lui a fourni
- . Ojtio
- des rapports égaux respectivement a -
- o,74
- 1,04
- et . Comme le verre absorbe environ la i OOO i OOO
- moitié de l’énergie des rayons, le rendement à l’intérieur de l’ampoule doit varier de i/5oo environ pour gGooo volts à t/800 pour 48 ooo volts. Ces valeurs ont été obtenues Sans qu’on tienne compte de la réflexion ou de la diffusion des rayons cathodiques par le tungstène, diffusion qui peut être considérable pour des voltages élevés.
- Duatte et llunt (4), en utilisant une batterie d’accumulateurs comme Sout'dè dé courant ont montré que les rayons X homogènes, ne sont pas produits par un voltage constant. Ils ont déterminé par la méthode d’ionisation les longueurs d’ondè minima obtenues pour divers voltages S’élevant de aÜ 0O0 à 3o ooo volts et ils ont trouvé qu’aucune radiation d’une longueur d’onde donnée nè prend naissance jusqu’à ce que le voltage ait atteint une certaine valeur minima, caractéristique de la longueur d’onde en question. Cette longueur d’onde es t d’ailleurs produite par tous les voltages supérieurs à ce minimum. Le voltage minimum V0, correspondant à une longueur d’onde X0, est donné par la relation suivante déduite de la théorie des quanta :
- V0e = h v0 =
- lie
- ou e désigne la charge d’un élection, c la vitesse de la lumière, h la constante de Platick, et y0 la
- fréquence ~. La fréquence maxima qu’on puisse À°
- obtenir est alors égale à l’énergie d’une particule cathôdique divisée par la constante du rayonnement de Planck.[La Valeur moyen lié de II, déduite des données expérimentales au moyen de cette équation est 6,39 X 10—^, en excellent accord avec la plus récente valeur obtenue par Planck : G,4i X io~27. *
- Duane trouve que l’énergie rayonnée sous formé dé ràyons Xpour un voltage donné, croit d’abord avec la longueur d’onde, passe par pu maximum etdécroîtensuite rapidement. Ilmontrc aussi que la longueur d’onde effective, c’est-à-dire la longueur d’onde ayant le même coefficient d’absorption que le rayonnement total, pour un voltage donné, décroît à mesure que les rayons traversent la matière et que les fréquences effectives correspondantes sous des voltages différents ne sont pas proportionnelles au voltage et croissent moins rapidement que lui. Par suite, la méthode de mesure par absorption de l’énergie rayonnée sous un voltage donné fourniraun maximum pour des longueurs d’ondes plus faibles que la méthode d’ionisation et indiquera également une diminution des fréquences pour des voltages croissants.
- Ce dernier fait rend compte des résultats obtenus par Rutherford, Barnes et Richardson ('), en utilisant la méthode d’absorption, qui indiquent qu’avec des voltages croissants, la fréquence et le pouvoir pénétrant atteignent leur maximum pour 148 ooo volts et ne sont pas modifiés par ifne augmentation du voltage jusqu’à 175 ooo volts, en sorte que la théorie des quanta ne s’appliquerait qu’aux longueurs d’onde de faible fréquence. La longueur d’onde la plus courte émise par le tube Coolidge est évaluée à 0,171 X 10—8 centimètres avec un pouvoir pénétrant d’environ 3/io de celui des rayons 7 du radium C. Le Dr Ilull a observé récemment une
- (*) Pkil. Magi tome XXX, p. 361-7 ; sëph iç)i5. (>) Phys. Reviewi tome VI, p. 166-71; août iqi5.
- (*) Pliili Mag. tome XXXj p; 339-60 j sept. 1915»
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- radiation ayant «une longueur d’onde de 0,117 X io~8 centimètres sous une tension de 110 000 volts.
- Déplus, Ilull (') n’a constaté aucune limite dans les fréquences possibles. En utilisant la méthode d’ionisation et opérant sous des voltages compris entre 24 000 et 95 000 volts il a' observé que les fréquences concordent bien avec la relation ( 1 ) déduite de la théorie des quanta et que rien ne fait prévoir l’existence d’un écart au delà de cet intervalle. La longueur d’onde minima pour g5 000 volts est o,i32 X io-8centimètres. Déplus, les intensités dé toutes les longueurs d’onde augmentent avec le voltage.
- Le travail de Huila ctéeffectué sous un voltage maintenu constant à moins de 1 %, obtenu en redressant au moyen du kenotron le courant à 100 000 volts d’un transformateur. Ses résultats sont en excellent accord avec ceux de Duane.
- I
- * * *
- Bohr {*) discute en détail théorie sa de la structure de l’atome, basée sur la théorie des quanta en tenant compte des recherches effectuées pendant les deux dernières années. Ces recherches fournissent des données en faveur de l’hypothèse faite par Bohr que les spectres formés d’une seule ligne sont dus aux oscillations produites par le retour à leurs orbites naturelles des électrons qui ont été déplacés par quelque infl uence extérieure.
- Ainsi Mc Lennan et Henderson (3) ont trouvé que les vapeurs de cadmium, de zinc et de mercure émettent des spectres formés d’une seule, ligne quand elles sont traversées par des électrons possédant une énergie convenable. Les spectres à plusieurs lignes de ces métaux sont obtenus pour des voltages minimà respectivement égaux à 15,3, 11.85 et 12,5 volts. Au-dessous de ces voltages il y a, pour chaque métal, un intervalle défini dans lequel les spectres caractéristiques à ligne Unique peuvent seuls être excités. Ainsi, les conditions requises pour la production des deux types de spectres sont nettement définies et peuvent bien correspondre à l’émission d’énergie produite, dans le cas le plus simple, par le retour d’un électron, et, dans
- _
- (•) lJhys. Rcviea-, tome VII, p. i56-8: janv. 1916.' — Amer. Journ; Roentgenology, tome II, p. 891-9; déc. 1915.
- (2) Phil. Mag., tome XXX, p. 394-4I5, sept. 1915.
- (3) Proc. Roy. Soc., tome XCI, p. 485-9,. août 1915;
- l'autre cas, par le retourd’un anneau d’électrons, à leurs positions primitives autour dû noyau central.
- Dans un dernier mémoire, Mc Lennan (f) note l’existence d’un spectre à ligne unique pour le magnésium et d’une bande d’absorption analogue à celles du mercure, du zinc et du cad-
- . V '
- mium.
- * *
- J. J. Thomson (2) discute en détail sa théorie de la conduction métallique telle qu’elle est exposée dans^ l’ouvrage intitulé « The Corpus-cular Theory of Matter » en tenant compte du fait établi récemment par Kamerlingh Onnes, que la conductibilité électrique des métaux subit, pour certaines températures de transition parfaitement définies, au voisinage du zéro absolu, un accroissement énorme. Il lui parait difficile de rendre compte de cette extrême conductibilité dans la théorie des électrons libres et expose les arguments en faveur de la présence, dans les atomes, de doublets électriques dont l’orientation est tellement modifiée par une force électrique que les axes tendent à se diriger dans la direction de la force, les électrons se déplaçant alors librement le long des chaînes ainsi formées. Ceci expliquerait très bien les phénomènes observés. Il déduit mathématiquement les conditions qui résultent de sa théorie et montre qu’elles sont d’accord avec un grand nombre de propriétés bien connues des métaux et alliages.
- *
- « *
- Mc. Lennan, Treleaven.et Murray (3) étudiant l’ionisation résiduelle dans les gaz, aboutissent à cette conclusion qu’une telle ionisation n’est pas spontapée mais qu’élle est due aux rayons a, 3 et peut-être 7 émis par les parois du récipient ou par la terre, l’eau, etc., situées dans le voisinage. Les mesures de la conductibilité électrique de l’air enfermé dans un récipient dont les parois étaient formées par la glace du lac Ontario, faites à la surface du lac, donnent une valeur qui correspond à la production de
- (') Journal Francklin Inst,, tome GXXCI, p. 191-207; janvier 1916.
- (-) Phil. Mag., tome XXX ; p. 192-203; juillet igiâ.
- (3) Phil. Mag., tome XXX pp. 415-27, 428-34; sept. igi5,
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- 17 Juin 1916. LAm LUMIÈRE ÉLECtRiQUÊ' ''' 2&1
- a,.6 ions par centimètre cube et par seconde soit la plus faible valeur obtenue jusqu’ici pour l’air.
- t * *
- La solution jusqu’ici la plus parfaite du problème de la mesure absolue de l’intensité lumineuse, conduite de manière à éliminer les particularités physiologiques et individuelles de l’œil, a été fournie récemment par Ives et Kings-bùry (’), qui proposent de remplacer l’œil par une pile thermo-électrique. Une solution, dont la composition a été calculée de telle façon que sa transmission corresponde aux intensités lumineuses perçues par un oèil moyen pour d’égales énergies spectrales de diverses longueurs d’onde, est dispo'sé devant une pile thermo-électrique. La pile est alors influencée uniquement par les radiations que percevrait l’oeil et fournit ainsi une mesure de leur intensité lumineuse avec une précision supérieure à i %.
- Les observations faites au cours du travail précédent ont fourni une valeur correcte de l’équivalent mécanique de la lumière :
- i lumen = o,00159 watts de flux lumineux.
- *
- • +
- ’ Une méthode nouvelle pour l’évaluation des températures élevées a été décrite par Paterson et Dudding (2). Elle consiste à amener un corps noir, pris sous la forme d’un filament de carbone à une température telle que son rayonnement lumineux total ait une coloration identique à celle du métal incandescent que l’on étudie. On utilise, pour la comparaison des colorations, le photomètre de Lummer-Brodhun.
- Le nombre de lumens par-watt et la relation entre le nombre de lumens par watt et la température ayant été déjà déterminée pour les filaments de carbone et de tungstène ^température à évaluer est facile à calculer. Les causes possibles d’erreur ont été examinées et il résulte de cet examen que la méthode essayée donne des résultats précis lorsque les corps étudiés se comportent comme des corps gris à travers tout le spectre visible. Tout écart entraînera des erreurs de même grandeur. Un corps gris est celui qui.
- (*) Phys. Rev., tome VI p. 319—33.
- (2) Proceed. of the Phys. Soc. of London, t. XXVII, p. 230-62 ; avril igi5 et Phil. Mag., t. XXX, p. 34-63 ; juillet igiâ,
- fournissant à toute température un rayonnement inférieur à celui, du corps noir pris à la même température, rayonne, pour chaque longueur d’onde, une énergie qui est une fraction constante du rayonnement du corps noir pour la même longueur d’onde.
- •
- * * ) ^
- L’étude de la diffusion opposée de différents gaz sous de faibles pressions a conduit à l’invention, par W. Gaedé('), d’une pompe avide, sans piston solide ou liquide, dont l’action aspirante e*t due entièrement à des forces de diffusion.
- Le gaz que l’on veut aspirer diffuse à travers de petites ouvertures contre un courant de vapeur de mercure qui est immédiatement condensée par des réfrigérants convenables et retourne au vaporisateur.
- La pompe agit très lentement, mais la vitesse d’évacuation demeure constante jusqu’au vide le plus élevé qu’on puisse atteindre, vide meilleur que celui qu’on obtient par une pompe mécanique ou même par l’emploi du charbon de bois à la température de l’air liquide.
- Le Dr Langmuir a inventé une pompe à vide basée sur un principe entièrement nouveau. La vitesse de fonctionnement est de i,5 à trois fois plus grande que celle de la pompe moléculaire ; elle s’accélère à mesure que la pression diminue et paraît capable d’un accroissement illimité.
- Une ampoule d’un litre peut passer en 2 secondes d’une pression de 100 microns à une pression de 0,01 micron. La construction ne comprend aucune partie mobile ni fragile.
- A. B.
- (General Electric Review, avril 1916.)
- Aimantation par rotation. — S.-J. Barnett.
- En réfléchissant à l’origine du magnétisme terrestre, l’auteur a été amené à penserqu’une substance magnétique (et, par suite, suivant les idées de Langevin et d’autres, formée de systèmes moléculaires ou atomiques orbitaires ayant un moment magnétique déterminé et différent de zéro), doit s’aimanter par une sorte d’action gygoscopique moléculaire sous l’action d’une vitesse angulaire.
- Ainsi, considérons un cylindre de fer de moment
- (*) Am. Phys., t. XLVI, p. 357-92 ; février 1915.
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- site ' La LüMiiRE ÉLficfhiQüfe T.ixxiîi ($*àérie), —
- magnétique nuldansl’état initial. Si on lui donne une accélération angulaire autour de son axe, chaque système individuel — que nous pouvons supposer, pour simplifier, constitué par un certain nombred’électrons tournant dans desorbites fixes, avec une vitesse moyenne constante, autour d’un noyau chargé positivement — modifiera son orientation de mânière à fournir un faible moment angulaire, et, par suite, un faible moment magnétique, parallèle à l’axe du cylindre. Siles électrons en mouvement sont tous négatifs, conformément à la plupart des données expérimentales, ^le cylindre s’aimantera dans la même direction que sous l’action d’un courant électrique circulant tout autour, dans une direction opposée à celle de la vitesse angulaire imprimée. Ceci correspond à la [direction d’aimantation de la Terre et du Soleil.
- Des expériences préliminaires faites en 1909, quoique peu convaincantes, semblèrent indiquer un très faible effet de ce genre. La même hypothèse futsuggéréepar Schuster dans sondiscours présidentiel à la Société de physique de Londres, en 1912.
- L’elTet en question serait, d’après l’auteur, l’inverse de l’effet prédit et recherché par O. W. Richardson, en 1907-1908, c’est-à-dire, la production d’une rotation par l’aimantation. Les deux effets eux-mêmes seraient la conséquence immédiate d’une idée émise il y a longtemps par Maxwell, qui entrepritdes recherches expérimentales sur la question, dès 1861.
- Maxwell disposait un électro-aimant sur les pivots d’upe monture, de manière qu’il fût libre de tourner autour d’une ligne horizontale passant par son centre et perpendiculaire à son axe magnétique. L’axe magnétique faisant un angle 8 avec la verticale, on faisait tourner la monture sous une grande'vitesse et on cherchait à mettre en évidence une variation de G. Aucun changement ne fut décelé.
- La théorie mathématique \développée par l’auteurmontre que si l’on désigne par ü> la vitesse angulaire du système moléculaire, par Q|la vitesse angulaire de rotation du corps, l’intensité intrinsèque de rotation est donnée par
- H
- m Q / , 1 R \
- = % — I 1 h------cos 01
- e \ ' 2 w /
- 1 R A* cos 0 ]
- 2 0)
- sont si petites, comparées à w, que le deuxième terme est négligeable.
- (i
- Si l’on suppose que — a la valeur ordinaire- >
- m’eut admise par l'électron négatif se moUYftnt lentement, soit (1,77 X iq7 et si l’on pose 0 2 it n, où n désigne le nombre de tours par
- seconde, on a :
- H
- — r= 7,1 x iP7 gauss par tour et par seconqe.
- Ceci, dans l’hypothèse où l’électron négatif seul est effectif. Si l’influence des électrons négatifs estprépondérante, la valeur précédente donne
- le maximum de —, obtenu quand les électrons n
- négatifs seuls’sont effectifs.
- La relation de proportionnalité doit exister également entre la vitesse angulaire et la densité du flux magnétique ou l’intensité d’aimantation qui sont très faibles, et, par suite proportionnelles à l’intensité intrinsèque; mais ces quantités ne dépendront pas seulement de l’intensité mais aussi de le substance et de la forme du corps en rotation. Ainsi on démontre dans le mémoire que,
- l'ig. 1. — Disposition des tiges d’acier.
- pour une substance diamagnétique, l’effet est nul.
- Dans une série d’expériences le circuit magnétique était presque entièrement en fer, mais les réactions masquaient les faibles effets recherchés . Dans une autre série d’expériences, qui a donné des résultats concluants, deux verges d’acier presque identiques, A et B (fig. j) étaient disposées de manière que leursaxes soient horizontaux
- Les valeurs !,i expérimentalement réalisables
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- df Juin làil LÀ lumière; ^LECTRiQÜfe —' Î8$
- et approximativement perpendiculaire? au méridien rpagnétique, et deux bobines identiques de ffl isolé étaient montées autour de leurs centres, Ces bobines étaient reliées en série l’une à l’autre etavec un fluxmètre, et étaicntenroulpesen sens inverse comme les bobines d’un électro-aimant ordinaire en 1er à cheyal, de manière qu’une variation de l’intensité du champ terrestre, agissant de la même façon sur les deux verges, ne produise auqun effet dans le fluxmètre. Une des tiges qu’on peut appeler compensateur, A par exemple, demeure au repos, pendant que l’autre, B, appelée rotor, était alternativement en rotation et au repos, le changement 'de flux étant déterminé par le fluxmètre. .
- 1 Afin d’éliminer les phénomènes résiduels et autres perturbations étrangères, les lectures étaient ordinairement faites en séries de huit, comme il suit : deux avec une rotation négative, ou en sens inverse des aiguilles d’une montre, (en se plaçant du côté ouest du rotor), quatre avec une rotation positive, ou dans le sens des aiguilles d’une montre, et deux autres avec une rotation négative.
- Pour déterminer H0, intensité magnétique intrinsèque de rotation liât- millimètre de déviation du fluxmètre sur une échelle distante de 8 mètres, on a fait une série d’expériences qui ont montré que la déviation produite par le solé-noïde seul était les 16/1 ooo de celle . produite par le solénoïde et le noyau.
- Une seconde expérience était nécessaire pour déterminer cette déviation à 8 mètres, produite par Bu et l0, densité du flux et intensité d’aimantation produite par la rotation, et le résultat obtenu était :Bo =7,7 X io-Umaxwells par centimètre carré par millimètre.
- L’intensité d’aimantation représentée par I0, par millimètre de déviation, au centre du rotor, est approximativement :
- Avec l’appareil, on a fait environ 25 séries d’observations. Les rotations d’un groupe étaient faites avec le rotor A, la plupart d’entre elles à 5o tours par seconde, deux à 18 tours par seconde. Chaque groupe donnait un résultat moyen dans le sens prévu par la théorie dans l’hypothèse que les électrons sont négatifs, la déviation moyenne (rapportée à une échelle située à 8 mètres) par
- unité de vitesse étant environ P mm. 04 ; mais les divergences* étaient notables, partie à cause de la compensation imparfaite de l’intensité terrestre tenant à la grande distance ënlre le rotor et le compensateur, partie à cause de la non uniformité et de la compensation imparfaite du flux-, mètre, partie à cause des vibrations mécaniques, etc.
- Une série de précautions minutieuses étant prises pour éliminer tou te erreur, les expériences furent reprises. Les résultats en sont représentés
- 0 5 10 15 20 25 50 35 40 4S
- Vitesse en tours par seconde
- t'ijj. 2. — pévialion différentielle et vitesse.
- sur la figure 2. Les grands cercles représentent les observations qui n’ont nécessité aucune réduction pour les différences de vitesse; les petits cercles et les croix celles pour lesquelles on a fait ces réductions. Les cercles représentent les observations faites avec l’est de l’extrémité 2 du rotor; les cercles blancs correspondent à celles faites avec l’est de l’extrémité du compensateur A, les cercles noirs à celles faites avec l’est de l’extrémité du compensateur B; les croix représentent les observations faites avec l’est de l’extrémité 3 du rotor et avec l’est de l’extrémité A du compensateur.
- La droite en traits pleins a été tracée avec une pente obtenue en divisant la somme de toute les déviations différentielles pour les observations qui ne nécessitent pas de réductions par la somme de toutes les vitesses correspondantes, et fournit ainsi la déviation moyenne par unité de vitesse. Cette quantité est o mm. 046 par tour par seconde.
- La lfgne pointillée est tracée de la même manière pour toutes les observations faites avec l’intensité terrestre compensée,, les réductions ayant été opérées lorsqu’elles étaient nécessaires. D’après cette ligne, la, déviation moyenne par.
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- 264 LA LÜMÎÈRÈ ÉLËCttUQUÉ T. XXXIII(2* Sérié). — N*2S.
- unité de vitesse est o mm; o5o partour et par seconde.
- i De cette fighre il résulte que la déviation est proportionnelle à la vitesse dans les limites des 'erreurs expérimentales. Dans ces limites, cette déviation est indépendante de l’orientation du rotor ou du compensateur ainsi que de lèür distance. L’écart moyen de la déviation différentielle pour une seule série à partir de la ligne jponctuéè correspondant à la vitesse est 12 % .
- L’intensité magnétique intrinsèque de rotation et la variation de l’intensité du flux magnétique par unité de vitesse ont 'été trouvées respectivement d’environ :
- X 10-7 gauss par tour par seconde;
- 1,9 X 10—s maxwells par centimètre carré par tour par seconde.
- A. B.
- «.
- [The Eleclrician, 21 avril 1916)
- Résistance négative. — A. W. Hull.
- Quand on augmente le voltage appliqué aux bornes d’un conducteur, on sait que l’intensité augmente suivant la relation :
- rfV = Rdl.
- Mais il existe des systèmes pour lesquels un accroissement du voltage détermine une diminution de l’intensité, c’est-à-dire qui se comportent comme des résistances négatives.
- Quand des électrons viennent frapper une plaque de métal disposée dans le vide, on sait qu’ils déterminent l’émission d’électrons secondaires (appelés parfois rayons S). Cette émission secondaire croît avec la vitesse des électrons incidents et, pour une certaine vitesse, peut devenir supérieure au flux incident ; en sorte que le métal frappé par des électrons en perd finalement au lieu d’en absorber, et cette déperdition augmente avec la vitesse des électrons incidents jusqu’à être de 3 à 4 électrons pour chaque électron primaire.
- Si les électrons primaires proviennent d’un filament porté au rouge et que la vitesse avec laquelle ils frappent la plaque soit produite par une différence de potentiel entre le filament et lav plaque, on voit qu’un accroissement de ce voltage entraîne une diminution du courant dirigé vers la plaque; autrement dit la résistance du système filament-plaque est négative.
- Avec un. dispositif constitué uniquement par un filament et une plaque, les électropsf secondaires né s’échappent pas, leur vitesse étant trop faible pour qu’ils puissent atteindre le filament, et après un court trajet, ils sont contraints de retourner au point d’où ils sont partis. Afin de les éliminer définitivement il est bon de faire intervenir un troisième conducteur perforé, qu’on dispose entre le filament et la plaque, et qui est maintenu à un potentiel constant supérieur à celui de la plaque (les ouvertures ont un diamètre suffisant pour permettre à une fraction importante des, électrons primaires issus du filament de traverser le conducteur et de frapper la plaque).
- Un très grand nombre de dispositifs de ce genre, construits sous formé de tubes, donnent une variation du courant en fonction du voltage représentée par une courbe ayant l’allure de
- celle donnée dans la figure 1. Le courant est considéré comme positif lorsque l’électricité positive va des potentiels élevés aux potentiels plus plus faibles, à travers l’espace vide.
- La portion AB de la courbe correspond bien à une résistance négative pour l’ensemble des voltages compris entre ses extrémités et a pour équation : ‘
- ." V
- 1 —le----- ( 1 )
- r
- ou, en mesurant le voltage v à partir du point C où la courbe coupe l’axe
- r
- L’association de cette résistance négative à une résistance ohmique ordinaire constitue une combinaison très intéressante. Supposons qu’on dispose en série un tube à résistance négative et une résistance ohmique R et qu’on applique aux extrémités de l’ensemble une force 'électro-
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- 285
- 17 juin 1916, LA LUMIÈRE
- motrice Y, Si l’on désigne par vr et *>r les différences de potentiel respectives aux extrémités dç la résistance négative et de la résistance positive, par «le courant, on tire de l’équation (i) :
- <V = r (*„ — i).
- D’autre part, on a :
- (’R = R i,
- d’où,
- V = vr -f Ci, = ri0 ~f i (R — r)
- v , R — '-
- et, par suite,
- ! d ('R R ,
- rfV ~ R — / '
- Une légère variation de Y entraîne une varia-
- R
- tion de cr qui est amplifiée dans le rapport —-.
- La résistance négative utilisée détermine une amplification du voltage qui peut être rendue aussi grande qu’on le désiré à condition de prendre R et r très voisins. Dans les expériences préliminaires effectuées, on a obtenu des amplifications égales à ioo mais il n’y aurait, semble-t-il, aucune difficulté à les accroître jusqu’à i ooo ou ioooo.
- Les résultats précédents sont indiqués sur la
- Amps.
- figure a où la courbe I représente la chute de potentiel à travers la résistance négative en fonction du courant, la courbe II la chute relative à la résistance ohmique et la courbe III la somme des deux, soit le potentiel résultant à travers l’ensemble. Il est évident, sur ces courbes, que la plus légère variation de V correspond à des variations notables de cR et vr.
- A. B.
- (The Physical Review, janvier 1916.)
- ÉLECTRIQUE
- - ê
- Résistance électrique des diverses parties du corps humain.
- On doit à l’étude de la diathermie — application des courants à haute fréquence à la thérapeutique — d’avoir fait comprendre le mode de répartition des courants électriques entre les divers tissus du corps humain. Les courants à haute fréquence permettent, on le sait, de faire passer à travers notre ôrganisme des courants d’intensité relativement grande — soit de 3 ampères et plus —au lieu des faibles courants continus, de quelques milliampères, autrefois utilisés.
- Pourquoi nos nerfs restent-ils insensibles à ces courants à haute fréquence? L’explication en serait la suivante.
- Un corps animal peut être regardé comme un système de liquides dont les pressions osmotiques sont en équilibre dans les conditions normales; cela veut dire qu’un liquide ne cède de sels à aucun autre liquide des tissus voisins. Cet état d’équilibre est caractérisé du nom dVso-tomie. Tant que l’isotomie-se maintient au voisinage d’un nerf, le nerf reste en repos, mais si la concentration des liquides voisins vient à se modifier, le nerf est excité. Cette expérience se réalise facilement en projetant, par exemple, du sel marin sur un nerf mis à nu.
- Or, lorsqu’un courant électrique ordinaire traverse un corps vivant, il y provoque des actions électrolytiques, ce qui détruit l’isotomie et excite les tissus nerveux. Cependant, les courants à haute fréquence ne donnent pas lieu à électro-lyse, ce qui peut s’expliquer par le fait que la rapidité des alternances du courant est telle que les ions n’ont pas le temps de se déplacer.
- On a pu ainsi expliquer la distribution du courant dans le corps humain et l’on a constaté qu’à cet égard celui-ci se comporte comme un système formé de conducteurs de différentes résistances. Wildesmuth a déterminé, sur des cadavres, la résistance des divers tissus. Etant donné que la mort produit un changement notable et presque instantané de concentration des divers liquides, que les membres perdent, de ce fait, leur élasticité et diminuent de volume, on peut conclure que les résultats obtenus par Wildesmuth ne sont pas absolument exacts. _
- L’ordre de résistivité décroissante des divers tissus est certainement le suivant :
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). N* 25.
- Os, graisse, muscles, peau, nerfs, sang et autres liquides.
- Au point de vue électrique, le réseau des vaisseaux sanguins peut être assimilé à un réseau de fils d’argent noyé dans une masse de plomb.
- Les courants pénétrant dans le corps humain se distribuent donc de façon très variable. Si un ouvrier heurte de la tête deux conducteurs électriques nus d’un même circuit, le courant ne pénétrera pas directement dans la boîte crânienne; la majeure partie en sera détournée par les vaisseaux sanguins et il n’en passera que fort peu au cerveau.
- Cela étant, on doit considérer deux méthodes principales d’application des courants électriques au corps humain : i° l’application transversale, perpendiculairement à la direction d’un membre ou du corps; 2° l’application longitudinale, dans la direction du membre.
- Dans le premier cas, les tissus sont à peu près disposés en série parallèle :
- Le courant traverse successivement : la peau, le tissu adipeux sous-cutané, les vaisseaux sanguins principaux, les muscles; généralement, les os ne sont pas traversés ou ne le sont que par des courants d’intensité très faible. Les vaisseaux sanguins étant enveloppés de tissus d’assez grande résistance électrique, ce sont surtout la peau et les tissus adipeux sous-cutanés qui s’échauffent le plus sous l’effet du courant transversal. Bien que la peau offre une résistivité inférieure à celle des tissus sous-jacents, elle s’échauffe davantage en raison de la dispersion
- du courant dans ces derniers et de sa moindre densité.
- En diathermie, l’application du courant dans le sens longitudinal échauffe, au contraire, davantage les vaisseaux sanguins et les muscles. Si l’on prend dans les deux mains un coupler d’électrodes, par exemple, le courant, après avoir traversé les tissus sous-cutanés, se propage le long des vaisseaux sanguins d’un bras, par les artères gagne le cœur et ressort par le bras opposé.
- On conçoit donc qu’il soit difficile d’atteindre la moelle; on le pourrait au moyen de solénoïdes développant des courants d’induction, mais les appareils nécessaires à cette méthode * dite par auto-conduction, sont coûteux et absorbent une grande énergie; aussi sont-ils peu employés.
- Les augmentations de température les plus considérables sont obtenues, en diathermie, au moyen des courants à haute fréquence. Cela tient au fait que la peau peut être portée momentanément à température très élevée, car elle se refroidit très rapidement en raison de la circulation. Si l’intervalle de repos est double du temps d’application du courant, l’intensité que peut supporter le corps humain est double de celle du courant continu appliqué sans interruption. En même temps, réchauffement est plus uniforme autour des vaisseaux, la partie surchauffée cédant de la chaleur aux parties voisines pendant l’arrêt du courant. Ces considérations expliquent de nombreux accidents électriques.
- (L'Elettricista).
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- 287
- 17 Juin 1916.. LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- \
- RENSEIGNEMENTS COMMERCIAUX
- Exposé sur la situation financière de l’industrie électrique allemande pendant l'exercice 1913-1914.
- La publication fies statistiques établies par le Conseil impérial de Berlin relatives aux bénéfices 'des Sociétés industrielles a paru récemment. Nous donnons un tableau descriptif des opérations financières réalisées pendant les années 1912-1913 et 1913-1914 par les sociétés industrielles et en particulier par les usines d’électricité.
- Le pourcentage des obligations émises, par rapport aux actions, est pour la branche industrielle de a3 % à 24 % , pour les Sociétés de constructions électriques de 33 % à 5o % , pour les Sociétés de distribution d’énergie électrique de 59 % à 62 % .
- On voit d’après la ligne n° 27 que le rendement (ou bénéfice % du capital d’entreprise) a subi une légère baisse en 1913-1914 : pour la branche industrielle le chiffre tombe de 8,70 à 7,96, pour les Sociétés de constructions électriques de 9,62
- Rendement
- ''S^tyënergie èlt V s
- Bronche ir duetrielhi “N
- CO Cruchons 'S. é&ctr/ques
- y _______| >J QeQO/^t<rucf/ons,cfffccrtqi^»\_________|
- «% ^ «ÿfc
- Fig. 1.
- à 8,07 et pour les Sociétés de distribution d’énergie électrique de 8,65 à 8,36 % . La chute de ce rendement est due d’abord aux conditions économiques plutôt désavantageuses dans lesquelles on s’est trouvé en 1913-1914, mais parti-
- culièrement due à l’influence de la guerre dans les 4 derniers mois de 1914.
- La figure 1 donne les caractéristiques du rendement ou bénéfice % réalisé pour les 3 groupes indiqués sur le tableau, de 1907 à 1914.
- Dividende moven "%r
- /
- - ieéte'trj£ *j /
- «iwnc/i® fldvjtrisSZ
- — K s - —
- 3$* de cor Atruetiom ütctriques
- Fig. 2.
- La figure 2 montre les diverses fluctuations du dividende moyen pour les 3 groupes du tableau de 1907 à 1914. On remarquera d’après les figures que les usines d’énergie électrique ont réalisé des bénéfices croissants jusqu’en 1911-1912 et pris un certain développement, mais à partir de 1911-1912 la caractéristique tombe subitement. La caractéristique des Sociétés de constructions électriques subit de très grandes variations : le rendement assez élevé de 1907-1908 tombe assez sensiblement en 1908-1909 et remonte très faiblement en 1909-1910 pour atteindre son minimum en 1910-1911, il remonte légèrement, puis passe par son maximum en 1912-1913 et retombe à nouveau en 1913-1914 au niveau de 1910-1911. La caractéristique de la branche industrielle en général est beaucoup plus régulière : elle s’abaisse entre 1907-1908 et 1908-1909; à cette époque elle atteint son minimum et remonte d’une façon croissante jusqu’en 1912-1913 pour descendre comme les précédentes sous l’influence de l’état de guerre.
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- 388 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T.XXXIII (2e Série). —;N* 25
- Tableau I.
- Situation financière des Sociétés industrielles allemandes: et en particulier des Sociétés d'Électricité, entre 1912 et 1914,
- N°» BILAN — BÉNÉFICES BT PROFITS ET PERTES BRA INDUST EN GÉ 1913/14 NGHE • RIELLE INÉRÀL 1912/13 SOGI B CONSTR ÉLECTJ 1913/14 ÉTÉS E UCTIONS EU QUE S 1912/13 ••t SOGI DE PROl 'ÉT. DISTRI] d’éni ÉLECT 1913/14 ÉTÉS DUCTION DE BUTION ;Rgie RIQtB 191213
- V 1 Nombre des Sociétés par actions *... 4 798 4 773 5o 49 114 99
- 2 Capital actions, entièrement versé, en millions de marks.. i5 964 i5 5oi 53o 527 646. 5ao
- 3 Capital ayant droit aux dividendes, en millions de marks.. i5 760 • 15 248 5a3 502 6i5 5o5
- 4 ^Réserves réelles, en millions de marks 4 016 3 788 174 169 55 46 r
- 5 Capital d’entreprise, en millions de marks < 19 776 19 o36 697 é 670 670 55i
- 6 Dettes contractées en une année, en millions de marks.... 3 872 3 696 295 257 384 329
- 7 Dettes hypothécaires, en millions de marks 1 ,766 1 65o i3,64 Il *25 73 )&9 : 53,34
- 8 Fonds d’employés et ouvriers, en millions de marks...... 401 38o a5,io 23 ,a3 2 ,87 a .40
- 9 Autre passif, en millions de marks 36 391 35 143 a35 221 347 3o4
- 10 Passif total (non compris les bénéfices), en millions de marks. 62 401 60 i5g x 242 I 20;) 1 5oq 1 a63
- 11 Actif total (non compris les pertes), en millions de marks.. 64 114 61 927 1 3o5 I 279 1 566 1 3ia
- 12 Nombre de Sociétés ayant réalisé des bénéfices « 3 947 3 935 45 42 99 84
- 13 Montant des bénéfices réalisés, en millions de marks 1 921 1 938 67,18 72,6 59;o5 5o,3
- 14 Nombre de Sociétés ayant réalisé un bénéfice annuel 3 944 3 979 45 44 101 87
- 15 Capital global de ces dites Sociétés réunies, en millions de
- marks 14 468 14 344 517 49i 606 4Q2
- 16 Montant des bénéfices annuels, en millions de marks 1 688 1 736 49)4 66,6 56,2 47,9
- 17 Nombre de Sociétés ayant subi des pertes en général 777 764 5 5 11 i3
- 18 Montant des perles, en millions de marks 207 170 3,70 2,35 I)47 1.94
- 19 Nombre de Sociétés ayant subi des pertes annuelles 788 " 720 5 4 11 11
- 20 Capital nominal de ces Sociétés réunies, en millions de marks. 1 226 9l7 6,10 9,85 6,40 19. .nn
- 21 Montant des pertes annuelles, en millions de marks 113,6 79.'4 3,17 2,09 0,11 0,2^
- 22 Nombre de Sociétés n’avant réalisé ni pertes, ni bénéfices. 74 7i 2 4“ a
- 23 Nombre de Sociétés n’ayant réalisé ni pertes, ni bénéfices
- annuellement 74 74 ' , a s 1
- 24 Capital global de ces dites Sociétés, en millions de marks. . 66 86 1,0 . 2,67 0,4
- 25 Excédent des bénéfices sur les pertes (différence des lignes •
- n° 16 et ai), en millions de marks X 575 1 656 56 64 56 48
- 26 % annuel des bénéfices ou des pertes du capital à divi-
- dendes autorisés, en millions de marks 9»u9 10,86 10,75 12,85 9,12 9*44
- 27 % annuel des bénéfices ou des pertes du capital d’entre-
- prise (ou rendement), en millions de marks 7.96 8,70 8,07 9,62 8,36 . 8,65
- 28 Nombre des Sociétés, les dividendes supposés répartis
- également 3 372 3 486 44 42 89 75
- v29 % de ces sociétés comparées à la totalité 70,0 73,3 88,o 5,68 78 ,0 7-5,8
- 30 Capital global de ces dites sociétés, en millions de marks. ï3 402 i3 667 5i6 * 488 577 475
- 31 Montant des dividendes, en millions de marks ,. , 1 270 1 332 48,5 52,q 44.7
- 32 Montant, des dividendes en % du capital 8 ,06 8,74 9,26 10,55 7)27 7.49
- La reproduction des articles de la Lumière Electrique est interdite.
- Paru. — imprimerai lit*, 17, nui cajwbttb.
- Le Gèrent : J.-B. Naivr.
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- Trente-hultllmt année , SAMEDI 24 JUIN 1916. ' Tome XXXIII (S* série). N* 26
- ^'~rrr^tVYVTYV>nr»TnfYYTHPHHri*>*>lVV¥Trri~nfirMVYVif>nillfiri~yvyy^~inrinnr>vinryyYv~ini*yv~n~rnnri-i~nri-i-i-ii~mr~inrrnpnr>nr>n~»'~<in~in ni. n «inn~>nnrm»~» iis innrgWT¥~KrwTir»~s~Mg~u~u~mnn
- La Lumière Electrique
- V SOMMAIRE
- P. POITRIMOL. — Recherches sur les régulateurs de tension à lame vibrante.
- : V Publioations techniques
- Eclairage
- Expériences sur filaments chauffés électriquement dans les liquides volatils. — S.-W.-J. Smith....................................
- Rayonnement des filaments de tungstène. — Irving Langmuir..........................
- Un nouveau système d’éclairage à Cleveland..
- 289
- 301
- 302
- 3o4
- Télégraphie
- Augmentation du rendement des lignes télégraphiques par l’accord acoustique......;..... 3o5
- Sur le fonctionnement du détecteur électrolytique.— Etienne............................ 3o8
- La plus grande station radiotélégraphique du monde...................................... 3oq
- Physique '
- Sur la réciprocité des phénomènes électriques et magnétiques et sur les courants magnétiques.— Daniel Berthblot.,................ 309
- Nécrologie
- René Chassériaud. —A. Blondel......... 3 i i
- RECHERCHES SUR LES RÉGULATEURS DE TENSION A LAME VIBRANTE
- L’auteur expose tout d'abord, de façon élémentaire le fonctionnement des régulateurs de tension à vibreur; il établit ensuite les équations de variation du courant d'excitation et de la tension aux bornes de là machine à vide, permettant de déterminer la fréquence et l'amplitude des oscillations ; il discute ensuite Vinfluence de chacun des facteurs in tervenant dans ces équations.
- A. — ÉTUDE DU FONCTIONNEMENT A VIDE
- Les régulateurs de tension à lame vibrante sont employés depuis longtemps, mais leur fonctionnement donne lieu à certaines particularités assez mal connues ; ces particularités se remarquent surtout quand les régulateurs sont utilisés avec des génératrices à vitesse très variable, comme les dynamos pour éclairage des trains ou des automobiles.
- Dans la présente étude, nous nous bornerons au cas où le régulateur agit directement sur l’excitation sans intermédiaire de relais.
- Schéma général; fonctionnement élémentaire.
- Le schéma général pour une génératrice shunt est donné par la figure 1. L’excitation i est branchée aux bornes de l’induit A par l’intermédiaire d’un rhéostaj R. Le régulateur se compose d’une bobine voltinétrique B et de deux plots T dont l’un est fixe et l’autre porté par l’armature de la bobine B (üg. 2). Ces plots sont normalement au contact, sous l’action du ressort r, court-circuitant ainsi la résistance R.
- Lorsqu’on met la dynamo A en marche, la machine s’excite en auto-excitation directe ; dès
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- 290
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T.XXXIII (2* Série)* ^ N» 26 *
- que la tension atteint une valeur donnée, l’effort dé la bobine B l’emporte sur celui du ressort r et décourt-circuite les contacts T ; l’excitation dans les indqcteurs i tend alors à baisser et la tension diminue ; mais le courant dans la bobine B diminue aussi, le ressort /' l’emporte et les contacts T se touchent à nouveau ; le phé-
- nomène se reproduit ainsi et on obtient une série d’oscillations rapides du vibreur T.
- Par suite de la self-induction des circuits, les variations de tension ne sont pas instantanées, de sorte que si les vibrations du régulateur sont suffisamment rapides, on obtient une tension moyenne à peu près fixe ; un voltmètre à courant continu, ou mieux un voltmètre thermique donne des indications à peu près constantes, quelles que soient la charge et la vitesse.
- Si l’on trace une courbe de la tension moyenne'
- ainsi mesurée, à vide par exemple, en fonction de la vitesse, on obtient sensiblement comme résultat celui que représente la figure 3 ; la tension monte d’abord jusqu’à E, le régulateur n’agissant pas encore ; à la vitesse Y, ce dernier commence à agir et maintient la tension constante jusqu’à Va, ce dernier point correspond a
- l’excitation minimum qui passe , par la résistance R, le régulateur restant constamment ouvert ; c’est ce qu’on appelle vitesse d’amorçage. Puis la tension continue à monter san s limite, le régulateur n’agissant plus.
- La vitesse minimum Vt dépend uniquement de la construction de la machine, mais la vitesse V2 dépend aussi de la résistance R ; elle augmente sans limite si la résistance R est infinie à condition que le magnétisme rémanent soit négligeable; nous reviendrons sur ce point.
- Au moment de la rupture, l’énergie de self-induction des inducteurs se décharge, partie dans la résistance R, partie aux contacts T sous forme d’étincelle ; on a intérêt, pour la conservation des contacts et la constance du réglage, à réduire cette étincelle, et par conséquent à donner à la résistance R la valeur minimum
- \r V/fesses
- 'Z de notât/on
- Fig. 3.
- compatible avec l’application envisagée ; il faut en outre que cette résistance soit totalement dépourvue de self induction et que les contacts T soient en métal peu volatil, tungstène ou iridium par exemple.
- Autres schémas.
- Il existe plusieurs autres montages ; citons par exemple celui de la figure 4 dans lequel le régulateur court-circuite non pas la résistance en série, mais l’inducteur lui-même ; mais ces montages sont moins employés que celui indiqué ci-dessus.
- On munit aussi souvent la bobine B d’enroulements plus complexes, généralement en série avec le courant principal ou avec une partie de celui-ci, magnétisants ou démagnétisants ; nous ne nous en occuperons pas pour le moment.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 291
- 24 Juin 1916.
- Nous signalerons cependant spécialement, à cause de son intérêt particulier, le schéma à excitation séparée de la figure 5 ; le fonctionnement est tout à fait analogue à celui de notre schéma général (fig, i) et son étude apporte
- quelques simplifications dans les recherches sur ce dernier.
- Fonctionnement à vitesse constante. Courbe de la tension à vide
- Examinons de plus près le fonctionnement du système pour une vitesse constante telle que V (fig- 3) comprise dans les limites du réglage.
- Pour cette vitesse, la machine aura besoin d’un courant d’excitation plus faible que la valeur
- yyyyjï*—^waaaa^-
- H'I'I'
- Fig. 5.
- maximum qu’il est possible d'obtenir en court-circuitant le rhéostat. Soit i le courant d’excitation produisant la tension E aux bornes. Si rest la résistance des inducteurs seuls, le produit ri, que nous appellerons tension statique aux induc-
- teurs, sera plus faible que E ; ces deux valeurs seraient précisément égales pour la vitesse minimum ; nous supposons actuellement que, à la vitesse considérée, la machine est suffisamment désaturée pour que la tension E soit proportionnelle au courant i.
- Partons du moment où la tension est à son minimum Ej ; et où les deux plots du régulateur arrivent au contact; à ce moment le courant inducteur est i4 et la tension statique = ri\ ; si l’on pose :
- E = K« et Ej = Kt, le courant s’établit suivant l’expression
- . ui ~
- i = — e i r
- E4 K-r, Ke~
- l étant le coefficient de self-induction des inducteurs supposé constant, et t la durée du contact.
- On en tire :
- E = Kt = E1e 1
- Si nous admettons provisoirement que la self-induction de la bobine B est négligeable devant celle des inducteurs (nous verrons plus loin que cette supposition esta peu près justifiée), le courant dans cette bobine suit presque exactement les variations de la tension; l’effort sur la palette croît à peu près comme le carré de l’induction, c’est-à-dire sensiblement comme le carré de la tension aux bornes; lorsque cet effort atteint une valeur légèrement supérieure à celle du ressort, le vibreur décolle.
- Nous examinerons plus tard le fonctionnement du régulateur; on sait qu’une bobine à trembleur ne peut marcher que par suite de sa self-induction. A ce point de vue, il n’est donc pas légitime de considérer cette self comme négligeable; aussi ne faisons-nous cette hypothèse que pour remarquer, en première approximation, que le courant est à peu près proportionnel à la tension.
- Lorsque le régulateur produit le décollement des contacts, la résistance en série augmente très rapidement, ayant pour valeur limite la résistance de décharge R. Nous admettrons, toujours en première approximation, que le passage de la résistance r à la résistance r' se fait de façon instantanée; ceci n’est pas tout à fait exact, d’abord parce que cette résistance dépend du
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- 292
- » LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — W 26.
- contact des deux grains T et est fonction de leur pression l’un sur l’autre, ensuite parce que l’étincelle de rupture prolonge la décharge ; toutefois la variation de résistance se fait eh un temps très court par rapport au temps des oscillations; nous négligeons pour l’instant cette erreur. En appelant =s — le courant d’excitation au moment r
- de la rupture la variation du courant dans la phase descendante est donnée par l’expression :
- rt+4«=E=K‘'
- les troubles dus à ces causes; remarquons en outre que si la résistance et la self de l’induit étaient négligeables, la mise en charge de la machine n’influerait pas sur la tension ni sur la courbe des courants d’excitation : il n’en est évidemment pas ainsi, mais en ne considérant que le fonctionnement à vide, l’erreur n’est pas grande, étant donné que cette résistance et cette self-induction sont petites par rapport à celles des inducteurs et que le même courant traverse le tout.
- Modification dans le cas d’excitation séparée.
- d’où
- u 2 — e r
- expression dans laquelle r' représente la résistance totale du cirouit pendant la décharge.
- Au bout d’un temps 0 le ressort ayant rappelé le contact, les phénomènes se reproduisent; à ce moment le courant est descendu à la valeur it du
- u2
- début; il remonte à la valeur is = — pendant un
- J "Temps
- Fig. 6.
- temps tt et ainsi de suite; la courbe du courant a alors l’allure indiquée figure 6.
- Les tensions aux bornes E et les tensions statiques u étant à chaque instant proportionnelles à i, peuvent être représentées par la même courbe, moyennant un changement approprié dans les échelles d’ordonnées.
- Oh remarquera que, dans nos explications ci-dessus, nous avons considéré comme négligeables la résistance et la self de l’induit; nous aurons à en tenir compte plus tard en étudiant
- Dans le cas du schéma de la figure 5, la tension appliquée aux inducteurs est fixe et égale à Ec ; la montée de courant a alors lieu suivant l’expression :
- i
- -t\ , ««
- e i ) -f- —
- (3)
- et la descente de courant dans la seconde phase se fait suivant l’équation :
- Fréquence et amplitude des vibrations.
- Le fonctionnement idéal serait évidemment d’obtenir une tension parfaitement continue; il est irréalisable, mais pour s’en rapprocher, il est évident qu’on doit chercher à obtenir une fréquence, aussi grande et une amplitude aussi petite que possible; nous allons donc chercher à déterminer ces deux valeurs. -
- La mise en équation exacte conduit à des expressions assez compliquées que nous exposerons plus loin; pour l’instant nous allons faire une nouvelle simplification et admettre que les deux arcs d’exponentielles qui limitent le courant d’excitation se confondent avec leur tangente à l’origine; cette simplification est tout à
- fait admissible si l’arc considéré est assez »
- éloigné de la limite et si la durée de l’oscillation est faible; c’est ce qui a lieu lorsque la vitesse de rotation est assez éloignée des vitesses limites V1etV2(1).
- (1) Cette méthode de calcul est due à M. Pestarini [Mémoire sur les dynamos-freins autorégulatrices).
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-
- 2$.-- Juin 1Ô4Ô<
- ....................-à.
- ’swr..
- LA LbMIÉftÈ ÊLÈCfhiQtife
- l. 293
- Nous considérerons successivement lés cas de l’excitation séparée et de l’auto-excitation.
- ,• i* Excitation séparée.— La courbe montante a pour expression (3) s
- des deùx égalités : (6) et (8) on tire :
- '' (7-7?)6 = <e“ -
- U, E0 ------ M,
- - 50
- dont la dérivée a pour valeur :
- di _ E0 —1 Mi _T_t dt * l 6 1
- pour t =t o, on a :
- di E0 — u\
- dt-Q i
- (5)
- Et nous remplaçons alors l’expression (3) par l’éqùation simplifiée : .
- . U( E0 — Mi
- i = 7 + —
- Au bout du temps tl} la tension statique est m2 et on a :
- Mi E0 — u. -H--------j— tA
- M2
- r '
- Phase descendante. Nous avons (4) :
- d’où
- di
- dt
- i (?-E7)^‘
- et à l’origine de la période descendante :
- di /•' /m2 E0\
- dta l \ r /' /
- d’où l’équation simplifiée :
- m2
- r
- r' /«2 _ E»
- 7 V7 /•'
- m
- (7)
- au bout du temps 6, le courant a repris la valeur t\ = — donc :
- d’où :
- M2r' — EV
- r
- et enfin
- V
- T
- r'u2 — /* Mj\ . E0 — m, /
- (9)
- Cette équation contient à la fois m2 et Mt et dépend
- Fig. 7.
- par conséquent de l’amplitude des oscillations ; mais on voit sur la figure 7 que :
- d’où :
- tt2 — m, = {u2r' — E0/j (10)
- et enfin :
- On voit que la période T augmente avec 0 (le terme en facteur a plus d’influence que. le terme en dénominateur) elle augmente aussr_avec l et avec m2 ; elle diminue au contraire lorsque E0 et /• augmentent ; enfin /•' a peu d’influence si
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- n LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2” Sérié). 4^26
- E0 — «2 est petit; si au contraire E0u2 est gran<i, T croît avec /•' ;
- Nous pouvons remarquer d’ailleurs que E0 est toujours supérieur ou au moins égal à u2 ; mais E° u '
- en outre, on a toujours — < — faute de quoi la /•' r .
- machine ne se désamorcerait pas lorsque les contacts décollent et le fonctionnement ne pourrait avoir lieu ; les trois termes entre parenthèses sont donc tous positifs. . '
- Nous discuterons plus loin de l’influence de la vitesse. Occupons-nous maintehant de l’amplitude des oscillations ; nous la caractériserons par : • '
- E4 m, ii
- E2 «2 î*2
- il est facile de voir que sa valeur tirée de l’équation (io) peut s’écrire
- ___E
- n2 i\ u
- E0\
- uj
- ce terme f doit être aussi grand que possible : il faut donc chercher à diminuer 0, ce qui est évident a priori et à augmenter l; toutefois une augmentation de lamène en général une augmentation corrélative de r et r' (voir le paragraphe « des étincelles au régulateur »).
- Nous avons admis que le courant dans la bobine suit exactement les variations de la tension ; il en résulte que le régulateur décolle toujours, à vitesse Constante, pour une même valeur de u2. Il en résulte aussi que, lorsque le
- , . E, 4- E,
- terme y augmente, la tension moyenne —-------
- qu’enregistre un voltmètre magnétique, augmente également, la valeur de E2 étant fixe ; ceci s’observe aisément expérimentalement.
- Augmentons par exemple la tension d’excitation E0 ; nous obtenons pour mesure de la tension moyenne une valeur qui croît légèrement. La planche I (p. 3oo) donne les résultats d’un essai de ce genre effectué sur une dynamo de 5<> watts io volts.
- •j.0 Auto^excitation. La marche du calcul est à peu près la même que pour le cas précédent; l’équation (3) est remplacée par l’équation (i) et l’équation (/») par l’éqiiation (2). Nous remplaçons encore les courbes par leur tangente à l’origine.
- Phase montante !
- r‘ïi;
- «i S-r j 1= — e 1
- di iii K — r
- -77— - X —y— dt0 r l
- d’où approximativement :
- 1/1 u. K — /•
- * — - + -7 X --------- t.
- r l r
- avec pour limite :
- «2 tli , K — r
- — = —1 + -7 X —-------- h,
- r r l r
- J -i
- Phase descendante :
- . «* « 1 = — e 1
- di u2 r' — K
- dt„ 1— r ^ ï
- et approximatiyement :
- . «2 u2 r' — K
- r l r
- \
- avec pour limite :
- Ui u2 u2 r' — K
- r r l r
- 0
- de (14) et (i5).on tire:
- ou :
- et :
- >(l3)
- >4)
- ,s)
- u. K — r r' — K u2
- i X--------h =------— X -1
- l r l r
- ux (K — /•) ti = n2 (/•' — K) 0
- i. = » x '44e
- u 1 K. — r
- et si l’on pose comme précédemment : v = —
- iu
- ti = 0
- r' — K ï (K - #•)
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-
- 24 JUin 1916V LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE >7 293
- ét enfin
- Pour éliminer y nous remarquons que :
- "'Ai-.. ’ .
- ' •• * /
- \f 4 — 4 _ Ut — Ut _ f — K _ ü2 g p— e ~ ,-e “ 1 x 7
- d'où ! '
- «2 — Ut V
- ~— = -, ('' — K) = 1 — Y
- ua , l
- et
- -K)
- (16]
- en transportant cette valeur de y dâtts l'expression de T oti obtient
- i •
- L’influence de £n,’a pas fait l’objet de mesures mais a été nettement observée de la manière suivante :
- (Fig. 8) on place en série avec les inducteurs une self réglable .y, de façon à éliminer la variation de résistance due à l’introduction de la
- Fig. 8.
- T — e
- 7)
- bobiné dans le circuit; on observe alors nettement une montée de tension lorsque la self augmente.
- Tous les termes dü second membre sont positifs ; on a en effet évidemment K ^ r Condition d’amorçage de l'excitation et au Contraire r'^K, condition de désamorçage quand le vibreur est décollé 5 la période augmente avec Ô, r et r' et diminue lorsque K et l augmentent ; l’influence de r' est d’ailleurs faible.
- Quant à l’amplitude des oscillations (éqti. 16) elle augmente .avec 6 et r1 et diminué lorsque K et l augmentent. "
- Là vérification de l’influence de /•', r et ï sur y se fait très facilement * coupons complètement la résistance R (figs 1) la résistance r' tend vers l’infini ; mais commè la variation de l’énergie de self se décharge dans l’étincelle, il se produit alors au contact un arc qui prolonge la variation de résistance et diminué celle-ci ; néanmoins; on a aussi la plus grande valeur possible de r' ; des mesures faites dans ces conditions sur la dynamo de 5o watts déjà citée ont donné les résultats suivants :
- Vitesse de rotation : 1 000 tours par minute :
- Io — R r
- ia5 ohms ) maximum E,a=io,82 7 bhiüs / minimum £1;= 6,5
- moyenne 8*66.
- a» — R = <*>
- maximum É2=iq,85 \ minitniim Efzc 4,7 )
- moyenne 7,776.
- Inflüéùce dés variations de vitesse.
- i° Cas.de l’excitation séparée.
- La période est donnée par l’équation (11) ; dans cette expression, deux valeurs seules peuvent être fonction de la vitesse, ce sont 6 et n2.
- Rien ne prouve a priori que 6 soit fonction de la vitesse ; nous étudierons cette question plus en détail dans une note placée à la fin de cette étude. L’expérience montre que 0 varie peu et tend à augmenter légèremènt lorsque la vitesse croît; nous considérerons ici sa valeur comme constante.
- Par contre, est en raison inverse de la vitesse puisque K est proportionnel à la vitesse si la machine n’èst pas satürée. A la vitesse limite inférieure Vt on a Ej = u2 d’où :
- l
- T = 6 + -
- À la vitesse limite supérieure V2, tend Hz
- vers —7 ; ceci constitue évidemment la limite r
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-
-
-
- îëô ;t'A LÜMrÉRÈ ËLfeçtiUQÜÊ T. XXXIÎI (2* Série); — k® aé:
- d’amorçage puisque lorsque — = ï^, l’ouverture
- du contact ne fait plus descendre la tensioil ; on a alors : ,
- T : 0
- I
- la durée d’une période diminue donc quand la
- vitesse croît, avec pour limites 0 -j— et 0.
- Quant à l’amplitude des oscillations, elle est donnée par :
- Y augmente avec K, et lorsque à la vitesse( maximum K — r', on a : ' '
- Y = 1
- l’amplitude dés oscillations diminue quand la vitesse croît et devient nulle à la vitesse d’amor-çage. ;
- Pourda période, elle est également fonction de la vitesse par le terme K ; pour Y,, K = r d’où T = » ; pour Y„ K = /•' et T = 0.
- Y
- i
- 12)
- Comparaison du fonctionnement à excitation /, séparée et du fonctionnement en autû-excitation,
- la valeur de y est fonction de la vitesse par le terme «2 ; pour V,, «2 == E0 d’où :
- Y = 1 — i X (/•' r);
- pour la vitesse maximum r'.u» = /”E0 d’où: Y —
- L’amplitude des oscillations diminue donc quand la vitesse croît et devient nulle à la vitesse d’amorçage. ,
- a0 Cas de l’auto-excitation.
- Nous avons vu que :
- Y — 1
- (16)
- et
- («7Ï
- ces deux valeurs dépendent de la vitesse à cause de la présence du terme K ; nous avons indiqué plus haut que :
- r ^ K ^ r'
- le second terme de l’équation (i6) est toujours négatif ; à la vitesse minimum, on,a : K = r et l’anrplitude devient :
- L’examen comparatif des* résultats obtenus précédemment conduit à des conclusions assez intéressantes.
- Dans les deux cas la période augmente avec la durée 0 d’une oscillation du vibreur et avec la résistance r' ; mais la self et la résistancë des/ inducteurs agissent en sens inverse; la période augmente avec la self à excitation séparée et diminue en auto-excitation ; l’effet de la résistance r est inverse de celui de la self dans les deux cas.
- L’influence de la vitesse est analogue ; son augmentation accroît la fréquence des vibrations, mais tandis que, à grande vitesse, la limite T = 0 est la même, il n’en est pas de même au ralenti ;
- nous aurions, d’après les équations T = 0 -
- pour l’excitation séparée, et T = oo pour l’auto-excitation comme valeur limite ; en réalité, cette différence n’est qu’apparente, et provient de ce que nous avons confondu l’exponentielle avec sa tangente ; 'cétte manière de calculer n’est pas légitime au voisinage de V1 ; la durée ï, tend réellement aussi vers oo pour l’excitation séparée
- E0
- puisque la valeur limite
- i% — — r
- ne peut etre
- atteinte qu’au bout d’un temps infini.
- Enfin, dans le cas de l’excitation séparée, il intervient un facteur accessoire, c’est la valeur de la tension d’excitation E0 ; son augmentation amène une diminution de la période, fait facile à prévoir.
- Quant à l’amplitude des oscillations, elle augmente dans les deux cas avec r, et diminue avec la self des inducteurs ; le second terme est
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-
- 24.Juin 1916, LA LIJMIÈ RE
- '~~r ' ‘1 ' ---------— —
- . . . •/
- fonction de la vitesse et, dans les deux cas,T’am-plitude des oscillations varie entre les mêmes valeurs :
- Y=i,— j (/•'—< r) et y — *•
- Toutefois, les vitesses limites ne sont pas les mêmes dans les deux cas; en auto-excitation le
- minimum a lieu pour K == r et le maximum pour K — r',. qui sont des constantes de la machine ; à excitation séparée le minimum a lieu pour «2 et le maximum pour E0 r ,«2 r' ; ces deux valeurs ne sont équivalentes que si
- dans ce cas particulier les limites
- sont semblables et les oscillations devraient être identiques.
- L’expériénce ne confirme pas cette dernière conclusion, nous verrons plus loin pourquoi.
- Nous avons indiqué, planche II (p. 3oo), les résultats des mesures faites sur la machine de 5o watts io Volts précitée, et relatives à la valeur
- de là tension moyenne en fonction de la vitesse; ces courbes ont été tracées en auto-excitation et à excitation séparée ; les résultats confirment les prévisions.
- Remarques sur la constance de la tension maximum.
- Nous avons dit précédemment que nous considérions la self de la bobine B comme négligeable, ce qui conduit à considérer la tension E2 comme constante.
- On peut se demander si cette simplification est admissible; en effet, plus la période diminue et plus le retard du courant sur la tension est
- considérable à cause du terme l <^r.
- dt
- Or la palette décolle pour un courant donné et non pour une tension donnée ; il s’ensuit que plus la fréquence augmente, plus la tension maximum doit monter.
- Pour nous assurer que cette cause d’erreur est bien négligeable, nous avons procédé aux essais suivants sur notre dynamo de 5o watts.
- i° Mesure du courant moyen dans la bobine, et de la tension moyenne en fonction de la vitesse ; détermination de la résistance apparente.
- Les résultats sont consignés planche ÏII (p. 3oo):
- ÉLECTRIQUE ' fcôl
- on voit que la résistance apparente de la bobine est presque constante puisqu’elle varie seulement de 44,6 à 45,4.
- a0 Mesure des rapports - et y des inducteurs
- l. lj.
- et de la bobine.
- Nous avons trouvé :
- r — 8 1= i,3i R = 4a L = 0,106
- d’où ;
- r
- •R
- L = 4°°
- la constante de tpmps de la bobine est donc environ 65 fois plus grande que celle des inducteurs. * ,
- 3° Mesure des tensions maxima et miniina en fonction de la vitesse au moyen d’un voltmètre à aiguille calée.
- On trouve alors que le maximum Ea varie très peu tandis que le minimum E, monte avec la vitesse.
- Ges trois essais confirment entièrement notre manière de voir.
- Influence du magnétisme rémanent.
- Dans certaines machines, la tension due au rémanent n’est pas négligeable, surtout aux grapdes vitesses; tant que la machine n’est pas saturée, la relation entre la tension induite et le courant d’excitation est de la forme :
- E'= Er+ K* = E,.-f E'
- les équations de variation du courant restent les mêmes et les'conclusions relatives à la période des oscillations ne sont pas influencées; par-contre, le terme y perd son sens ; nous l’avions défini par :
- Et ii\ 4
- E2 I2
- Or E n’est plus proportionnel à i-, continuons de • it E't
- poser y = - = ttt-, nous aurons :
- 1% Ü 2 _ _ _
- E2____-J- E,. 1 -|- E,.
- E» E't -f- E,. y + E,.
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- 298
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2« Série), ^ N» 20.'
- Er est évidemment proportionnel à la vitesse ; or nous avons vu plus haut que y croît avec elle ;
- E
- donc le rapport^2 tend à se rapprocher de l’unité Ei
- plus vite que si le rémanent n’existait pas ; autrement dit l’amplitude des oscillations se trouve diminuée ; on voit facilement que cet avantage est racheté par une baisse de la vitesse d’amorçage.
- Observations sur le fonctionnement comparé en auto-excitation et excitation séparée.
- Nous avons vu plus haut que si l’on choisit comme tension E# de l’excitation séparée, la tension E2 de la machine au décollement du vibreur, l’amplitude des oscillations doit être la même qu’en auto-excitation, les équations (n) et (16) devenant identiques.
- Or l'expérience montre qu’il n’en est rien : la tension moyenne en auto-excitation est plus faible, et l’amplitude des oscillations est accrue ainsi que le montre la mesure ci-dessous, faite avec un voltmètre à aiguille calée
- Auto-excitation.... Maximum = 10,82. Minimum =6,5. Excitation séparée.. » s io,65. » = 9,85.
- bobine; on pourrait se demander, a priori, si l’énergie de self des inducteurs en se déchargeant dans la bobine, ne peut troubler le fonctionne-' ment de celle-ci; en réalité la question ne peut se poser de cette manière; l’ensemble inducteur = bobine a toujours, à ses bornes, Ja tension donnée par l’induit; si celle-ci n’çgt pas changée par hypothèse, Je courant dans le régulateur se comportera exactement comme à CXCir tation séparée,
- Nous sommes donc forcés de conclure que la cause de la différence provient du circuit induit = inducteur, et elle ne peut être attribuée qu’au passage du courant inducteur dans l’induit. Le trouble en définitive, ne peut être causé que par la résistance ou la self (ou les deux) de l’in-* duit. .
- Influence de la self et de la résistance d’ipduit: en auto-excitation à vide.
- Pour simplifier, nous négligerons le débit sur la bobine, qui est très faible, même vis-à-vis du courant inducteur. L’équation du courant devient, si p et X sont la résistance et la self de l’induit :
- • u' K — (r+ ?)1 1’ — - e i+\ r
- (18)
- Cet essai avait été fait avec R — ia5 ohms; on a supprimé cette résistance et obtenu les résultats ci-dessous :
- la tension aux bornes de l’induit U est alors :
- di’
- U = n-,*_*a
- Auto-excitation .... Maximum io,85. Minimum 4,7. Excitation séparée.. » 10,05. » 8,3.
- L’augmentatiôn de la résistance fait baisser les minima, comme il était prévu, mais en outre, le minimum en auto-excitation est toujours plus bas, tandis que le maximum est un peu plus haut qu’avec les inducteurs séparés.
- Comment expliquer cette anomalie !’
- Tout d’abord, remarquons qu’il n’y a aucune modification des liaisons magnétiques ; toute explication basée sur une influence hystéré-tique, e‘tc..., n’est donc pas valable; la différence constatée ne peut avoir qu’une origine électrique ; or laNliaison induit = bobine n’estpas changée; le trouble résulte donc de la liaison électrique de l’inducteur avec l’induit et la bobine.
- Considérons ' d’abord le circuit inducteur
- U=(K—p)
- r
- K-(?+r),
- e ' z-f-x
- ,«1
- —X—X r
- K-(P+r)
- X-f l
- K—(g+r), e Z-f X ' ‘
- (19)
- l’analogie de cette équation avec les précédentes et, de plus, la petitesse de p devant / et de X devant l, rendent légitimes les substitutions des tangentes à l’origine aux courbes; nous aurons alors :
- U= U, +
- K-(P+/-)
- 7 + X
- K-(r + p)-|
- / + X J
- t
- avec pour t — o :
- U,
- K
- - (P -h rn u\
- i + ^ J
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- 24 Jtii» 1946. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE , " 299
- en posant le terme entre crochets (inférieur à K) égal àoqd’où :
- U?
- K-(/’ + p)
- l + X
- q
- >0
- la valeur de U2 étant atteinte au temps £;=£,; c’est là valeur qui produit le déclanchement de la palette.
- Mais considérons maintenant la phase descendante; l’équation du courant est, par analogie :
- i' = — e i + \
- r
- d’où :
- tt v \ u 2 K"(+e) t . - «'> (r'^-p — h. Kzfc+d t
- U= K—p) -— e i+x *+X -4 U- L]1,------e i+\ 1
- r r <-j-X
- pour t = 6, U = U'2 d’où : u', - [IK. - p)+x =p
- on remarquera que nous n’identifions pas les valeurs U2 et U'2; rien ne prouve en effet que ces deux valeurs sont égales, aucune condition de continuité n’existant pour les tensions; pour
- , Ur
- pouvoir les comparer, nous allons remplacer —-* u'
- en fonction de pour cela nous remplaçons
- l’équation du courant montant par l’expression linéaire ;
- e = ïi +1<: xL=£+p> t
- r r . I -f- X
- ou :
- _ «'2 _ Wi u\ K — (r-f p)
- l 2 — — — n-----------î—;—r*’— h •
- r r r l -4- X
- La présence des selfs nous oblige à admettre la continuité des courants, cè qui justifie l’égalité i't s=s ^7, i'a étant la fin de la période mon-
- v !
- u'
- tante ét le commencement de la période des-
- f î
- cendunte. On a alors :
- U',
- }
- .3)
- valeur différente de celle de U-j donnée par l’équation (ai) puisque a et (3 ne sont pas égaux; le rapport de ces deux tensions est :
- U’2_ p _ (K —p) 1 + Xr» U,” « *"’ (K — p) 1+ Xr
- comme r' > r, (3 > a d’où U'j >_U2. ,
- . Ainsi la rupture du circuit a pour effet une élévation instantanée de tension due à la self de l’induiî, et qui s’explique par le. changement brusque du sens de la variation du courant; c’est ce soubresaut que l’on constate au voltmètre; il est d’autant plus important que la vitesse (K) est plus petite et la self de l’induit plus grande.
- Toutefois, lorsqu’on effectue le calcul, on
- U'2 ,
- trouve comme rapport — une valeur beaucoup
- plus grande que l’expérience ne l’indique ;,sur notre machine de 5o watts, on a sensiblement :
- V* • V
- 0 = 0,7 1=1,8 X — 0,07 =: 13o r = 8
- pour K = i5, on trouve
- i,55.
- Les valeurs trouvées expérimentalement plus haut donnent beaucoup moins.
- Ceci montre que les variations de courant ne sont pas aussi rapides que nous l’avons supposé; en fait, ainsi que nous l’avons déjà remarqué, le passage de la valeur r à la valeur r1 se fait suivant une loi complexe, rapide mais non instantanée.
- Le calcul ci-dessus ne peut avoir que la valeur d’une indication, la détermination de la loi r — f[t) étant à peu près impossible sauf par,, expérience.
- Une seconde cause d’erreur est due au débit sur la bobine de réglage, débit qui n’est pas absolument négligeable; nous verrons plus loin que le fait que l’induit débite sur un cirepit extérieur assure la continuité des tensions et en étouffe les sautes brusques. Signalons enfin, pour mémoire,
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- 30Ô; LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série), —N’2JL
- le trouble qu’occasionne le passage des encoches de l’induit devint les pôles, et qui peut amener des variations instantanées de tension de l’ordre de 4 % ainsi que le montre un essai à l’oscillographe.
- L’influènce de la self-induction de l’induit, telle que nous venons de l’exposer, explique très bien la baisse du minimum de tension :
- i° Le phénomène inverse se produit au moment du contact et le changement «de sens du courant amène une baisse instantanée de tension. En admettant que les arcs d’exponentielles
- soient remplacés par des aisément que fe rapport des tensions
- U'-
- même que celui des tensions
- droites, on verrait
- H*
- U',
- la courbe des
- est le
- U2
- tensions à vide est alors donnée par la figure 9.
- a0 Au moment où la tension U2 était atteinte, la bobine B était parcourue par le courant qui donne le déclanchement; si à cet instant la tension monte brusquement, il se produit un à-coup sur la palette accentuant l’amplitude de son oscillation et, par suite, augmentant le temps 8 nécessaire pour revenir au contact.
- Les deux effets s’ajoutent pour faire baisser le minimum.
- Nous n’essayerons pas de calculer l’accroissement d’amplitude des oscillations dû à la baisse du minimum par augmentation de 0; en effet, tout d’abord il devient illégitime de considérer la self de la bobine comme négligeable vis-à-vis de ces brusques variations de tension ; en second lieu, ces variations ne sont pas rigoureusement instantanées; la loi de variation du courant dans la bobine à cet instant est donc complexe, et la valeur de l’impulsion donnée à la palette est à peu près incalculable.
- Planche i
- I»Sn autoencitetion M.JExciàetion ee/oenèe B
- i
- ST
- Les 3 courbes ne correspondant pas
- éu même réglage t/e viirtur
- TŒrnzcE
- 4000 tOQO 5000 fiOOO Kfo#s
- en t/n.
- Planche 2,
- .3?
- 1_ Volés moyens .1 Ampères moyens ÜÎZ Résistance apparente^.
- 4-000 Vtfesse» en t./nt
- Planche 3. (Inverser II et 111 sur les courbes).
- (A suivre). P. Poitrimol.
- Ingénieur E. P. G.
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- 24 Juin 4946. ; , LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 301
- PUBLICATIONS TECHNIQUES
- ÉCLAIRAGE
- Expériences 'sur filaments chauffés élèetri-plus grand est le voltage déformation, et d:< i tre-quement dans des liquides volatils. —1 tien de la bulle. Cela conduit à penser que cette S.-W. J. Smith. dernière est formée de vapeur du liquide, hypo-
- M. C.-W. S. Crawley avait observé que, dans une lampe de ioo volts remplie d'huile de paraffine et ùtilisée comme résistance sur un circuit à aoo volts; les bulles gazeuses qui se formertt sur le filament, au lieu de s’élever, commencent par descendre le long du filament avant de s’échapper à la surface du liquide.
- L’auteur a essayé, de reproduire ce phénomène et a constaté qu’en rédùisant le voltage à moins de ioo volts, de telle façon qu’il ne se forme plus de bulles, on peut, paV augmentation momenta-
- Fig. i.
- née de la tension, produire sur le fil une bulle unique.
- L’observation du mouvement de cette bulle est extrêmement curieuse, car celle-ci se promène d’un bout à l’autre du filament, allant et venant plusieurs fois d’une extrémité à l’autre avant de s’échapper. Bien des liquides autres que l’huile de paraffine jouissent de la même propriété, notamment la benzine, l’essence de térébenthine et l’aniline.
- Plus est élevé le point d’ébullition de liquide,
- fhèse exacte, en fait, sauf pendant les premières opérations de chauffage qui suivent immédiatement l’introduction du liquide dans la lampe ; à ce moment, en effet, il peut se trouver encore une certaine quantité d’air occlus qui constitue le noyau des premières bulles. En effet; si l’on emploie un liquide à grande viscosité, tel qu’une huile pour machines, il est possible, à l’aide d’une pipette, d’insuffler dans l’ampoule | une bulle d’air sur le fil chaud; on observera alors que cette bulle prend les mêmes mouvements qui ont été décrits plus haut,
- Avec l’essence de térébenthine, par exemple, il est facile de régler le courant de manière à faire aller et venir la bulle sur le fil pendant longtemps (un quart, d’heure) sans modification sensible de diamètre. Réduit-on le courant ? On produit un état d’équilibre semblable avec une bulle de plus faible grosseur. Au-dessous d’une certaine limite d’intensité, la bulle disparaît,
- Ces faits donnent à penser que le gaz constituant la bulle est en voie de transformation constante ; son diamètre invariable sous toutes les inclinaisons du fil est lé résultat d’unétat d’équilibre entre l’augmentation de, volumedue àl’éva--poration du liquide dans la bulle et la diminution due à la condensation de la vapeur au contact dü liquidé.
- D’une série de considérations diverses, il ressort que la bulle existe dans une région dont la température change rapidement dans une direction perpendiculaire à celle du fil. A priori, il semble possible que les mouvements de la bulle soient dus à des forces électriques mais, à moins qu’elles ne contribuent à l’adhérence de la bulle, cl’cs ne paraissent guère appréciables.
- Le mouvement de la bulle n’est pas modifié par la direction du courant ; il se produit aussi bien avec du courant alternatif'. Par conséquent, il
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE • T. XXXIII (2* Série). W» 26,
- semble d’origine thermique et fonction de la température du fil et de son voisinage. En abaissant suffisamment l’intensité de façon à rendre très lent le déplacement de la bulle et à réduire les courants de connexion partant du filament, on peut suivre le trajet de la bulle, indiqué en pointillé par rapport au trait plein du filament sur la figure i. . '
- ' La bulle reste constamment au-dessus du filament, c’est-à-dire dans la zone où la connexion du liquide chauffé est minimum.
- Examinant quelles forces agissent sur la bulle, l’auteur admet que l’impulsion nécessaire pourrait lui être transmise par l’échauffementbrusque et la dilatation du liquide; il se peut aussi que le mouvement s’explique par des différences de tension superficielle dues à des différences de température entre les deux côtés :de la bulle.
- Voici les résultats de quelques expériences complémentaires sur les températures du fil et les courants correspondants.
- Tabi.eau T.
- AMPÈRES (moyenne) VOLTS * MOYENNE RÉSISTANCE volts amp. TEMPERATURE
- 2,85 2,95 2,20 (pas de bulle) 2.17 (bulle) 2,3i (pas de bulle) 2.26 (bulle) 0,772 0,761 0,783 0.7C6 io4uC 99° iog°,5 ioi°,5
- Les nombres de la quatrième colonne ont été obtenus en portant au préalable à i3o°C le liquide chauffé par une source de chaleur extérieure, puis en le laissant se refroidir lentement tout en l’agitant. La résistance et la température du filament ont été mesurées de temps en temps. Les nombres de la quatrième colonne (températures) correspondent aux résistances indiquées en regard dans la troisième.
- (The Electriciaiif 12 mai 1916.)
- Rayonnement des filaments de tungstène. — Irving Langmuir.
- Des mesures soignées de voltages, d’intensités et de pouvoirs éclairants en fonction de la température des filaments do tungstène ont été effectuées sur une quinzaine de lampes spécialement construites à cet effet. La longueur et le diamètre des filaments ont été aussi mesurés. Les correc-
- tions nécessaires ont été faites pour tenir compte de l’action refroidissante des électrodes.
- A partir de ces données on a calculé^ en fonction de la température, les grandeurs suivantes :
- 1" La résistance spécifique, R,Jen ohms-centimètres.
- 20 Le ' coefficient exponentiel de résistance déduit de la relation :
- d log R d log T’
- 3° Le nombre de watts rayonnés par centimètre carré de surface (l’ampoule étant maintenue à la température de 298° absolus). '
- 4° Le coefficient exponentiel de puissance rayonnée :
- «\v
- d log W d log T
- où W désigne le nombre de watts rayonnés dans l’espace au o° absolu.
- 5° Le pouvoir émissif global (puissance rayon-née totale considérée comme une fraction du rayonnement total du corps noir à la,même température).
- 6° L’éclat intrinsèque en bougies internationales par centimètre carré d’aire projetée.
- ‘ 70 La couleur, exprimée par la température d’un corps noir qui émet de la lumière de même teinte.
- Les mesures de température ont été effectuées à l’aide d’un pyromètre IIolborn-Kurbaum, en utilisant un écran monochromatique de longueur d’onde X — 0,664 V; et adoptant la valeur 0,46 comme pouvoir émissif du tungstène pour cette longueur d’onde.
- Pour le calcul de l’émission totale, on a adopté comme coefficient de l’équation Stephan-Boltz-mann :
- <j = 5,633 X 10—12 watts/cm2
- Pour obtenir des indications sur la couleur de la lumière, on a projeté sur un écran blanc, une image notable du filament enroulé en hélice. A l’aide d’un photomètre de Weber, on a comparé la coloration des différentes parties de cette image à celle d’une lampe photométrique. La lumière provenantde l’intérieur de l’hélice (quiestpresque un corps noir) est sensiblement plus rouge que celle provenantde l’extérieur. Des mesures quan-
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- 24 Juin 4916. LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 302
- titatives corrigées de l’écart de l’intérieur de l’héliee par rapport aux conditions idéales du oorps noir, ont donné les résultats indiqués sur le Tableau I.
- valeur fournie par Nutting (*) : 0,00120, mais diffère notablement de celle qui a été obtenue par Ives, Coblentz et Kingsbury (?) : 0,00162.
- Les nombres de bougies par centimètre cubé
- Tableau I. « Propriétés des filaments de tungstène.
- t 2 3 4 5 6 7
- RÉSISTIVITÉ POUVOIR T
- T EN »K n w ÉMISSIF DUUORPB NOIR
- OHMS^CM PAR CM2 TOTAL , PAR CM* MÊME TEINTE
- 273 5,ooXio—“ I ,40 )) , » » )) ))
- v 3oo 5,69 1 ,32 )) » .0,0237 )> ))
- 400 8,19 1,3o5 0 ,oo36 5,116 0 ,o33o » »
- 600 i3,53 1,233 0,936o 5,171 o,o5i4 P »
- 800 19,28 i ,228 0,1735 5,433 0,0755 >) »
- l'oOO 25 ,32 1,216 0,6000 5,584 0,1059 0,00019 )>
- 1 200 3i ,60 1,215 1,674 5,571 o,i435 O ,0074 ))
- I 400 . 38,11 I ,2l5 3,921 5,438 0,1813 o,i3a5 })
- I 600 44,87 1,226 8,013 5 ,265 0,2170 1 ,«79 »
- I 800 •5 f >99 1,26a 14,75 5,iio 0,2494 6,552 i 841
- 3 OOO 59,43 « ,*72 25,10 5,99° 0,2785 25,90 2 o5o
- 2 200 67,08 1,273 4o ,20 4,918 0,3i>46 80,6 2 a56
- 2 4°o 74,91 1,268 61,60 4,852 0,3290 209,8 2 464
- 2 600 82,91 1,257 9°,56 4 ,817 ’ 0,3517 47!,° 2 67a
- 3 800 9P.07 1,237 129,3 4,794 0,8730 944,o 2 877
- 3 OQO 99>°î 1,219 «79,9 4,7 7*5 0,3941 I7a9,° 3 082
- ' 3 200 io7,i 1,17! 244,7 4,758 0,4142 3941 ,0 3 285
- 3 400 114,7 1 ,i38 326,3 4,745 o,4334 4725 ,0 ))
- !
- L’éclat intrinsèque (6e colonne) peut être calculé à partir de l’équation de Planck, pourvu que le pouvoir émissif du tungstène, les coefficients de luminosité et l’équivalent mécanique de la lumière soient connus.
- Inversement, l’équivalent mécanique peut être déterminé à partir des données expérimentales sur l’éclat intrinsèque.
- En utilisant les coefficients de luminosité déterminés par Nutting et adoptant comme constantes de l’équation de Planch les valeurs :
- Ci =r 3,72 X 10—21 watts ;
- C2'i= 1,4393 ;
- on obtient pour l’équivalent mécanique de la lumière 0,00121 watt par lumen (le pouvoir émissif du tungstène a été pris égal à 0,46 pour X = 0,664 [A et à o,5o pour X = o,55 p. et est supposé être une fonction linéaire de X).
- Ce dernier résultat est en bon accord avec la
- indiqués dans le Tableau I ont été calculés à partir de l’équation de Planck et des coefficients de luminosité de Nutting. Les résultats expérimentaux concordent bien avec ces valeurs, ne révélant l’existenpe d’aucune erreur systématique, sauf pour les très basses températures du filament (inférieures à 1 809°) où l’effet de Purkinje conduit à des valeurs trop faibles du pouvoir éclairant.
- Si l’on admettait que la valeur 0,00162 de l’équivalent mécanique de la lumière soit correcte, il faudrait en conclure, soit que le pouvoir émissif du tungstène est 0,67 (au lieu de o,5o) pour X = o,55, soit que le point de fusion du tungstène est au moins 3 750° absolus ; ces deux conclusions sont en désaccord avec les autres observations. A. B.
- (The Physical Review, janvier 1916.)
- (*) Trans, Jtll. JEng. Soc., tome IX, p. 633, igi4<
- (a) Phys, Review, tome V, p. 269, 1915.
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- 304 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2* Série). — N® 26.
- Un nouveau système d’éclairage & Cleveland. .
- ' 1 '
- Le développement rapide des quartiers commerçants de Cleveland a fait sentir le besoin d’un système d’éclairage plus puissant et différent de ce qu’il était lorsque ces quartiers étaient habités bourgeoisement. En particulier, dans les rues commerçantes, il convient que les trottoirs et la chaussée soient bien éclairés sans pour cela nuire à l’effet des enseignes lumineuses.
- A, Cleveland, on a décidé de remplacer complètement les appareils anciens d’éclairage public et de leur substituer des lampadaires à lampes électriques à filament métallique et atmosphère d’azote.
- Les trois raisons qui ont dicté ce choix sont :
- i° La simplicité et la sûreté de fonctionnement : ces lampes ne comportent aucun mécanisme susceptible de se dérégler. En ayant soin de disposer jiu pied du lampadaire un transformateur série, s’il se produit une rupture dans le circuit de la lampe ou si cette dernière vient à brûler, les autres ne s’éteignent pas pour cela. Ce transformateur permet d’employer un voltage assez faible dans le lampadaire; *
- 2° L’éclairage uniforme, sans pulsation et d’une grande intensité, de la chaussée, des trottoirs et de la partie inférieure des bâtiments, ne nuisant pas à l’effet lumineux des enseignes et réclames;
- 3® Le bas prix d’installation par unité et la dépense modérée d’entretien, entretie.n qüi peut être confié à des manœuvres non spécialisés.
- Les lanternes adoptées mesurent 5io millimètres de diamètre et 760 millimètres de hauteur, le lampadaire porte la lampe à environ 4 m. 60 au-dessus du sol. Cette lampe est placée verticalement, le culot en bas; elle est entourée d’une couronne en verre holophane réfringent qui part de au-dessous et atteint à 3o° au-des- J sus de l’horizontale. Cette couronne dévie dàns j les directions utiles la lumière de l’hémisphère I
- inférieure qui, autrement, produirait un\effet d’éblouissement et celle de l’hémisphère supérieure qui masquerait l’effet des enseignes lumineuses.
- Suivant la largeur et l’importance des rues, on a employé des lampes de 1 000 et de 1 5oo bougies, 20 ampères; les lampadaires, placés en face l’un de l’autre sur les deux trottoirs, sont espacés de 24 m. 40 à 27 m. 45. /
- Le courant alternatif, distribué à la tension de 4 000 à 5 000 volts, est ramené à 20 volts par des transformateurs individuels logés dans une fosse près du socle. Ces transformateurs sont construits de telle façon que le voltage maximum du circuit secondaire ouvert ne puisse jan\ais dépasser 110 volts, d’où une sécurité absolue pour les nettoyeurs ainsi qu’en cas dé démolition du lampadaire par accident.
- Les câbles du circuit primaire sont sans plomb et logés dans des tuyauteries spéciales. Les circuits sont établis par groupes de 5o lampes en série dont chacun est pourvu d’urr régulateur à intensité constante de 6,6 ampères avec tableaux à interrupteurs à fiche.
- Quoique l’installation de tous les lampadaires ne soit pas encore terminée, du fonctionnement des 63o qui sont actuellement en service, on a pu déduire les prix de revient ci-après :
- L’équipement complet, lampadaires, transformateurs série, canalisations, fosses de transformateurs, sous-stations, revient à 182,23 dollars pay lampe (environ 945 francs au cours normal).
- Quant à la dépense annuelle d’entretien pour 2000 heures d’éclairage, elle est jusqu’ici de 47,49 dollars (246 francs) par lampe de 1 000 bougies et de 55,56 dollars (288 francs) par lampe de 1 5oo bougies. La durée de la lampe est estimée à 1 000 heures et le courant est payé 1 cent (5,i8 centimes) le kilowatt-hejure.
- (Electrical lievietv and Western Electrician,
- 29 avril 1916.)
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- Juin lô4ê. , LA LÜAllËkË ÉLËCftÜQtiÈ M
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- TÉLÉGRAPHIE
- .>< ' .
- Augmentation du rendement des lignes télégraphiques par l’accord acoustique.
- Les lignes télégraphiques ordinaires desservies au Morse ou au Sounder par courant direct ont le désavantage d’obliger tous les postes intermédiaires à rester au repos quand deux postes extrêmes sont en correspondance. Lorsqu'une ligne embroche de nombreuses stations intermédiaires, cette manière de travailler entraîne naturellement de grands retards surtout pendant les heures de trafic intense, en sorte qu’une ligne qui suffirait largement àk l'écoulement d’ùn trafic moyen devient absolument insuffisante dans les périodes de presse. Pour remédier à ce grave défaut, on dispose de deux moyens principaux, soit qu’on augmente la capacité moyenne des appareils transmetteurs et récepteurs, soit qp’on augmente le rendement de la ligne. Dans le premier moyen, on . fait usage d’appareils travaillant à grande vitesse,; et dans le second, on applique la méthode de travail en multiplex. Mais les appareils rapides sont généralement très compliqués, ils exigent un personnel d’agents habiles, en sorte que*leur emploi se trouve limité.aux lignes principales à longue distance dont la densité de trafic est élevée pendant une grande partie dé la journée. Le travail en multiplex aussi n’est particulièrement avantageux que lorsque le trafic est dense; et les appareils que ce genre de transmission exige sont encore plus compliqués que ceux utilisés pour la transmission dans une seule direction. Mais ils ont sur ceux-ci l’avantage de ne pas nécessiter une préparation des télégrammes à transmettre. Le travail combiné à grande vitesse et en multiplex s’adapte particulièrement à l’échange des télégrammes entre deux grandes villes ; mais il n’offre rien d’utile pour solutionner le problème de l’intercommu-nication libre entre toutes les stations d’une ligne commune. Il faut chercher la solution de ce problème dans un système infiniment souple autorisant la communication simultanée entre fous les Couples de stations desservies par la ligne et n’exigeant que des appareils d’un prix
- raisonnable et d’un maniement simple. Les pro-? grès récents dans l’application des courants alternatifs aux transmissions télégraphiques ont suggéré l’idée d’utiliser les différentes fréquences de ces courants à l’intercommunication entre différents postes d’une même ligne sans danger d’interférence.JSur ce principe, leDrOscar Srnka a établi récemment un système multiplex -qui utilise les courants alternatifs de fréquences différentes pour chacun des postes d’une même ligne. Bien que tous les postes embrochés soient parcourus par ces courants, chaque fréquence n’affecte que le poste destiné à la recevoir.
- Les appareils transmetteurs, récepteurs et auxiliaires de chacun des postes de la ligne sont reliés en série ensemble et, avec la ligne, et à chacun est assignée une fréquence alternative déterminée. L’émission sur la ligne des courants de la fréquence appropriée se fait au moyen de dispositifs spéciaux, système sélectif qui donne la possibilité d’attaquer env tout temps tous les postes de la ligne et, par ce fait, de supprimer les attentes, sauf dans le cas où le poste attaqué est engagé.
- Pour des raisons indiquées plus loin, il convient de maintenir les fréquences échelonnées entre 600 et 1 100 périodes par seconde. Avec une différence de 5o périodes (c’est-à-dire, 600, 65o, etc.) on peut admettre n postes par ligne entre ces limites, et, si ce nombre ne suffit pas, le porter à 14 en ramenant la différence de fréquence à 40 périodes. Il serait imprudent de faire usage de différences inférieures, attendu que quarante périodes pour 1 120 n’équivalent qu’à une différence de 4 % , minimum de proportion possible sans préjudicier à la transmission. Si l’on voulait desservir plus de 14 postes avec la même ligne, la meilleure solution consisterait à porter la fréquence au-dessus de 1 000 ou au-dessous de 600 périodes. Mais, afin de prévenir toute confusion par harmoniques, il importerait alors de briser la progression régulière des fréquences, soit en utilisant 125o périodes au lieu de 1 200 (qui auraient probablement pour effet d’aniener une confusion avec les télégrammes de 600 périodes); de 1 35o au lieu de
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- là lumière électrique t. xxxni(2‘Série). — K*10.,
- • -, • -i ----------------- - • i.......------ - - —
- i 3oo(qui égaleraient» xfi^opériôdes), etc. Ce procédé fournirait aussi une plus grande différence de pourcentage 'entre les diverses fréquences et, conséquemment, rendrait le travail plus sûr.
- L’appareil employé consiste en un « monoté-*léphorie » ou téléphone de courant alternatif
- Fig. a.
- accordé pour la réception (fig. i ) et en un « téléphone chantant *> réglable à fréquence variable pour la transmission. Le moiiotéléphone répond Vigoureusement au courant alternatif de la fréquence de son accord et n’est pas sensiblement affecté par les courants alternatifs de fréquences autres. Le schéma nous montre une membrane d’acier m d’un oU de deux millimètres d’épaisseur reposant sur trois pointes fines placées à iao° les Unes dés autres autour de la ligne nodâle dé l’onde fondamentale — c’est-à-dire sur un cercle d’un diamètre égal au produit de o,68 le diamètre de la membrane —, et un puissant aimant M muni d’un noyau de fer K portant un enroulement de fil fin s d’une résistance de aoo à 4'od ohms. Le noyau K est creux et communique •avec un tube bifurqué relié aux récepteurs serre-tête du télégraphiste, ce qui laisse à ce dernier toute la liberté dé ses mains. Ce monophone est protégé par un globe de verre,
- Le diaphragme des récepteurs téléphoniques ordinaires serré par un anneau 'répondrait à toutes les fréquences ; mais, soutenue comme l’indique la figure 1, notre membrane ne répond librement qu’à une fréquence identique à la sienne propre. Cette dernière dépend uniquement du diamètre delà membrane, aussi est-il possible de construire des monophones qui répondent à toutes lés fréquences désirées, et comme celles-ci restent constantes pendant toute la durée de l’appareil, point n’est besoin de réglage dans le cours de la transmission.
- Bieixqu’en pratique la membraqe téléphonique résonne encore à des fréquences autres que sa fréquence naturelle exacte, elle ne le fait que très faiblement. Aussi la difficulté avec notre
- appareil ne sera donc pas de recueillir les signaux puissants destinés à notre propre poste, mais de Capter encore les signaux fai,bles destinés aux ^postes voisins, à supposer même que nous soyons tentés de le faire. Aussi, pour éviter toute possibilité de méprise, nous placerons un tube de résonance fermé T sur le Gentre delà, membrane et nous accentuerons de ce fait la note fondamentale de notre récepteur. Pour des fréquences de i ioo et de 600 périodes par seconde, la longueur d’onde du son étant égale à velocité-fre-quence, G’est-à-dire à 33 3oo/i 100 ou par 600 sera de 3o,3 ou de 55,5 centimètres et la longueur de notre tube T fermé en haut (1/4 de la longueur d’onde) sera de 7,6 ou 18,9 centimètres, dimensions absolument pratiqués,
- On remarquera que notre récepteur s’accorde d’une manière toute mécanique et acoustique;
- h
- qu’il n’exige point de circuits accordés entraînant une construction compliquée et des manipulations plus ou moins habiles. Une fois construit, le monophone ne demande aucun autre réglage.
- Pour obvier à la nécessité du dispositif serre-tête, on pourrait construire un monophone haut-parleur sur le principe illustré par [la figure 2, c’est-à-dire en employant deux membranes actionnées par deux aimants et respectivement appuyées sur du liègé et sur des pointes d’acier, la membrane inférieure étant forée pour laisser passer
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- legpointes supportant la membrane supérieure. Puis l’appareil sérait complété par une corne à tubes télescopiques pour l’accord acoustique et par un diaphragme en caoutchouc milice qui en assurerait l’étanchéité. Le dispositif inséré dans le rectangle (i) de la figure 3 illustre la méthode adoptée pour obtenir l’enregistrement des messages. Un relais à mqnofréquenoe combiné avec un relais différentiel y actionne un appareil imprimeur. Hans ce diagramme* m représente la membrane d’un monôphone (comme dans la figure i) actionné par la bobine du relais s. Une plaque de contact en argent-nickel fixée au centre de m établit le contact avec une pièce ronde dont 1’eXtrémité se termine d’un levier léger délicatement équilibré A. Ce dernier a été muni d’un contrepoids qui lui donne une fréquence d’oscillations légèrement inférieure à celle de m n’affectant pas cependant la fréquence naturelle de cette dernière. Pendant les périodes d’accalmie, le ressort de réglage f (muni d’un coussin de feutre) maintient le levier A légèremeut appuyé sür /ra* ferme un circuit entre le? points a et A* et placé le relais différentiel R dans laposition indiquée. Mais quand un signal porté m en vibration, le levier Ane peut vibrer exactement en mesure; son contact avec m devenant alors imparfait* le relais /' vient en contact avec a et ferme le circuit local imprimeur B2 nf2. causant ainsi l’impression du signal en P. Le réglage de l’appareil S’effectue au moyen d’une vis qui détermine la meilleure position de l’électro-aimant s ou bien encore en shuUtant les bobines de ce dernier. Les relais sont protégés de la poussière par des couvercles étanches* et contre les vibrations étrangères par des supports en caoutchouc. En le munissant d’un tube de résonance, on peut utiliser le relais monophonique pour recevoir exclusivement au son ou même simultanément au son et sur bande. Pour ne recevoir qu’au son, il suffit d’arrêter l’appareil imprimeur en ouvrant le commutateur s1.
- Ce n’est encore qu’incidentellement qu’il a été fait mention de l’appareil utilisé pour produire la fréquence nécessaire aux transmissions. Chaque poste doit pouvoir produire aisément et sûrement un courant alternatif de toutes les fréquences exigées par les autres postes de la ligne. L’appareil utilisé doit être compact et d’un prix raisonnable ; il doit fonctionner sûrement et être d’une manipulation simple. On pourrait faire
- usage de bourdonnateurs ; mais leurs batteries, pour fournir dix ou douüe fréquences déterminées, seraient onéreuses* encombrantes et exigeraient beaucoup plus d’attention qü’on peut en attendre du personnel d’un bureau télégraphique rural. Des alternateurs de haute' fréquence à roues dentées tournant à des vitesses variables offriraient bien utte autre Solution ; mais ici la difficulté serait de trouver le moyen de maintenir la vitesse constante à la Valeur désirable, surtout si on ne dispose pas de source locale d’énergie électrique pour actionner un moteur. Le générateur de courant alternatif à fréquences variables de Larsen offre un moyen simple, peu coûteux et techniquement satisfaisant de tourner Ja difficulté. Ce générateur produit uu courant presque sinusoïdal, ét, par cp fait, émet des sons musicaux clairs. Dans le rectangle (2) (fîg. 3), T représenté un téléphone chantant pourvu de tubes /' sür lesquels glissent des tubes /• ; le téléphone estcôüpié électrOmagSétiqüemeHt avec un microphone M par la bobine d’induction J. On règle la fréquence du courant alternatif, en variant la disposition des tubes. Dans une certaine disposition la fréquence du courant engendré dans le circuit secondaire de la bobine d’induction est constante dans la mesure de i % et tombe normalement entre les limites de 6oo et i îoo périodes par seconde ; mais on peut l’augmenter si la ligne doit desservir un nombre de postes exceptionnellement élevé. Les positions des tubes r correspondant à des fréquences déterminées sont naturellement fixées une fois pour toutes et indiquées sur les tubes mêmes.
- La figure 3 dans son entier montre le dispositif complet d’un poste intermédiaire. La ligne L embrochant le poste est amenée par le paratonnerre S et. le commutateur général W à l’appareil du poste. L’organisme récepteur (rectangle i) est disposé pour recevoir au son oU sur bande, et en reliant un second relais de monofréquence aux bornes a> b (ou encore même en utilisant une seconde membrane sous s), pôûrvu que le second relais ou la membrane soit accordé sur la même fréquence (spéciale) dans chaque station, on dispose alors d’un moyen de recevoir simultanément sur toute la ligne les signaux horaires, les télégrammes météorologiques et autres communications officielles. Le transmettèmvdans le rectangle (2), est relié à la ligne par un transformateur IY et un fréqüence-mètre K du type à
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- &Ô8 LA LÜMÎÉRE ÊLECtRiQÜÈ T. XXXIIÎ (2'Sériè). '-t- N*
- tige vibrante. Le but de cet appareil de mesure est d’ifidiquer si ûne station avec laquelle on se proposé de communiquer est déjà engagée avec une autre. Dans le cas figuré, le fréquence-mètre montre que les stations 3 et 6 sont èn communication. Tous Tes organes du poste sont compacts, simples à manœuvrer et relativement peu coûteux. En l’utilisant dans des conditions moyennes sur des lignes chargées de ro à i5 postes intermédiaires, il peut rendre de précieux services.
- (Electrical Review). A. B.
- Sur le fonctionnement du détecteur électrolytique.— Étienne.
- Le détecteur électrolytique peut être envisagé comme un voltamètre à électrodes de platine dissymétriques et l’on peut lui appliquer les'conclu-sions du travail de M. Rothé sur la polarisation des électrodes pour des forees électromotrices continués. Cette étude a mis en évidence les dif-
- fciar !'satiot caih >di<fu\
- férences entre les polarisations cathodique et anodique et les conséquences qui en résultent pour des voltamètres à électrodes dissymétriques.
- L’étude actuelle a eu en vue l’action sur le détecteur des oscillations électromagnétiques et l’interprétation de son fonctionnement en relais.
- On constitue deux circuits oscillants à peu près semblables : le primaire comprend un éclateur, un condensateur variable C, une self connue S et un cadre rectangulaire M portant deux spires ; le secondaire comprend également un cadre M' parallèle au premier, une self S' et un condensateur G'. On relie les armatures de C aux pèles d’une bobine d’induction et dans le circuit secondaire, on place d’abord un ampèremètre
- thermique, et ensuite, dans une deuxième opé-. ration, le détecteur à étudier; M, placé à dûf-tance de M', agit sur lui par induction. On commence par choisir une valeur convenable de C et de S afin d’atteindre une longueur d’onde dé 5oo mètres environ, ordre de grandeur des .longueurs d’onde utilisées en télégraphie sans fil. On met ensuite le circuit secondaire en résonance avec le primaire, ce que l’on' constate ëri faisant varier Ç et en observant le maximum d’intensité à l’ampèremètre thermique. Les éléments entièrement connus du secondaire permettent de calculer exactement la longueur d’onde,
- •On substitue ensuite au thermique le détecteur électrolytique, sur les électrodes duquel on met en dérivation uncircuit comprenant un galvanomètre balistique et une force électromotfrice variable prise sur un potentiomètre.
- En même temps, on supprime l’interrupteur de la bobine d’induction et l’on met en série avec son primaire à gros fil une résistance variable réglée de façon qu’une seule rupture du courant produise une spule étincelle à l’éclateur. La rupture est produite par une clé de construction spéciale. De cette manière on réussit à produire un train d’ondes isolé dont l’action sur le détecteur est indiquée par la déviation du balistique. En outre il est possible de faire varier l’énergie mise enjeu à travers le voltamètre en écartant l’un de l’autre les cadres M et M'.
- Les deux courbes tracées ci-contre (fig. i) représentent les déviations du galvanomètre balistique en fonction de la force électromotrice auxiliaire mise aux bornes du détecteur, les deux plateaux étant aussi rapprochés que possible. Le sens du courant a été indiqué par une flèche. '
- Les deux courbes correspondent aux deux sens de l’étincelle à l’éclateur. Elles montrent de deux façons différentes la dissymétrie des polarisations anodique et cathodique.
- i° Si l’on considère une quelconque de ces deux courbes, on constate la dissymétrie de l’action du train d’ondes pour une même force électromotrice, suivant qu’on prend la petite électrode comme anode ou comme cathode. Si * elle n’existait pas, chaque courbe devrait être symétrique par rapport à son point de rencontre avec l’axe des ordonnées.
- a0 La dissymétrie se manifeste encore par le fait que les deux courbes sont distinctes. Ceci tient à deux raisons différentes : d’une part à ce
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 30t
- 24 Juin 1916.
- qu’on produit aux bornes du détecteur une force électromotrice alternative et amortie et que le galvanomètre mesure l’effet total produit par le courant oscillant ; d’autre part à ce que les électrodes sont dissymétriques.
- Sur chacune des courbes, il existe une portion AB, A, B,, pour laquelle l’action des étincelles produit une déviation en sens inverse de celle qui est due au courant de dépolarisation. Au point B et B,, l’action dés étincelles est nulle. Pour des forces électromotrices supérieures à celles qui correspondent aux points B et B4, l’observation a! montré qu’il se dégageait constamment de petites bulles de gaz à la pointe fine du détecteur.
- ( Comptes Rendus des séances de VAcadémie des Sciences, séance du 8 mai 1916.)
- Note présentée par M. Boutry.
- La plus grande station radiotélégraphique du monde.
- La Société Poulsen a pris depuis la guerre un grand développement et doit installér au Danemark plusieurs nouvelles stations. De plus, elle est sur le point d’ériger à Hawaï une station qui sera la plus forte du monde. Les milts d’antenne auront une hauteur de 3oo mètres et le rayon d’action de la station sera de 9000 kilomètres (distance de Paris à San Francisco) mettant celle-ci en communication directe avec Panama et le Japon. Les Etats-Unis ont également proposé au Brésil l’érection d’une forte station Poulsen sur son territoire.
- M. B.
- T
- PHYSIQUE
- Sur la réciprocité des phénomènes électriques et magnétiques et sur les courants magnétiques. — Daniel Berthelot.
- L’analogie des deux phénomènes est connue depuis longtemps et apparaît dans les expressions des lois de Coulomb sur les attractions de deux masses électriques ou magnétiques :
- _ i __ 1 ni2
- /7 *7* “91 J fît —~ *" ç>
- k r* [x rl
- k, capacité inductive spécifique;
- [A, perméabilité magnétique.
- Elle a été étendue par Maxwell au domaine dynamique et les formules auxquelles ce dernier a été conduit présentent une parfaite symétrie.
- Il existe cependant une différence capitale entre les deux phénomènes. On peut séparer deux électricités positives ou négatives alors qu’on ne peut pas séparer deux magnétismes de nom contraire; ce qui revient à dire que les particules électriques ou «. électrons » ne sont pas orientées alors que les particules magnétiques ou « inagnétons » sont orientées.
- On peut néanmoins expliquer à peu près indifféremment l’électricité par le magnétisme ou le magnétisme par l’électricité.
- Généralement c’est la deuxième hypothèse que l’on fait; M. Daniel Berthelot envisage la première. Il parcourt les différents stades qui conduisent à la constitution d’un aimant court (feuillet magnétique) par l’empilement d’éléments de courants circulaires, et en suivant une marche identique il arrive à la constitution du « feuillet électrique. »
- Cette façon de voir peut sembler un peu plus artificielle parce qu’on a l’habitude de considérer le mouvemen t des particules électriques et non des particules magnétiques ; elle a cependant l’avantage d’expliquer certains phénomènes tels que la formation des raies spectrales.
- Malgré tout, M. Daniel Berthelot reconnaît qu’il n’y a pas d’expériences décisives permettant de prendre parti pour l’une ou l’autre des hypothèses.
- Il envisage le déplacement d’un pôle magnétique qui développe autour de lui un champ électrostatique ; un fil conducteur qui coupe les lignés de force de ce champ est le siège d’un courant très faible décelable par un galvanomètre sensible. L’expérience est réalisée à l’aide d’un aimant annulaire tournant autour de son axe. Réciproquement, si on lance le courant dans le fil, l’aimant doit se mettre à tourner, ce qui n’est
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- pas pratiquement possible à cause des frottements.
- Cette expérience soulève un problème délicat, le mouvement du pôle est tout relatif, on peut aussi bien supposer le pôle fixe et les particules électriques en mouvement ; dans ce cas le phénomène change d’aspect, on a un champ magnétique au lieu d’un champ électrostatique. Si l’on suppose un observateur sur l’une ou l’autre des particules (électriques ou magnétiques) le même phénomène lui apparaît d’une façon différente suivant que c’est l’une ou l’autre qui est en mouvement.
- La notion de champs magnétiques et électriques est donc purement fictive.
- M. Daniel Berthelot avait déjà formulé cette conclusion lors d’une précédente communication faisant suite à la remarquable étude de M. Bry-linski sur les « Systèmes d’unités ».
- D’ailleurs, si l’on examine les équations de dimensions des différentes quantités électriques ou magnétiques dans les deux systèmes d’unités électrostatiques et électromagnétiques, les constantes h et [*, dépendant du milieu, ne sont pas susceptibles d’interprétation mécanique. On est conduit à deux solutions qui sont réciproques
- suivant que l’on considère ~ et |x comme un
- K
- coefficient d’élasticité et une densité (Mac
- Cullagh) ou — et k comme une densité et un
- coefficient d’élasticité (lord Kelvin). L’énergie est cinétique ou potentielle suivant , les cas. Aucune expérience décisive n’a jamais permis de se prononcer sur l’opportunité de ces deux hypothèses.
- Les expériences qu’a faites M. Daniel Berthelot l’ont conduit à conclure que les phénomènes électriques et magnétiques n’étaient pas de même nature que les phénomènes mécaniques (*).
- La réciprocité de ces deux phénomènes n’en essort pas moins très nettement. Les difficultés xpérimentales proviennent du fait que si l’on a
- (•) D’autres considérations sur les notions de self-induction ont aussi conduit Lodge à se demander si au lieu d’expliquer ces phénomènes électriques par des hypothèses mécaniques, on ne devrait pas chercher à expliquer par l’électricité les lois de Newton sur le mouvement (L. du 12 avril 1902.)
- ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2e Série). — N026.
- pour la perméabilité p, des valeurs très différentes suivant les milieux, les valeurs du coefficient A; sont très voisines.
- Néanmoins, si l’on installe deux tores concentriques, chaque tore étant constitué par un anneau en fil de fer doux autour duquel est
- Fig. i.
- enroulé du fil isolé (fig. i), on a une déviation de l’aiguille du galvanomètre sensiblement plus élevée quand on introduit au milieu un bâton de substance diélectrique. t
- Une aiguille de gomme laque très fine suspendue par un fil de coton est d’ailleurs influencée par le champ électrostatique produit. (On sait que la gomme laque et la tourmaline ont la propriété de se polariser et de s’orienter suivant la direction des lignes de force du champ).
- En empilant plusieurs tores on peut réaliser un « magnétoïde » analogue au solénoïde.
- - Si on alimente l’appareil en courant alternatif on a un champ électrostatique alternatif.
- Etant donnée la petitesse des actions observées, celles-ci sont difficilement décelables, M. Daniel Berthelot a tourné la difficulté en employant un appareil différentiel qui est.facile à régler au zéro. Si on produit une dissymétrie en introduisant dans l’une des branches un barreau de pouvoir diélectrique différent de l’air, on a une déviation. L’éminent professeur déduit de là un moyen de mesure des constantes diélectrique.
- La séance se termine sur une observation faite très à propos par M. Janet au sujet de l’interprétation des champs électrostatiques produits par la rotation de l’aimant annulairé. Il signale également une expérience qu’il a imaginée il y a quelques années et qu’il n’a pas communiquée parce que les « trop bons » résultats qu’il a obtenus étaient entachés d’erreurs.
- A.-S. M. .
- {Société Internationale des Électriciens, séance du 8 juin 1916.)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- NÉCROLOGIE
- René Chassériaud.
- La Lumière Electrique vient de faire une perte cruelle dans la personne de son ancien rédacteur en chef, le capitaine René Chassé-Viaud, tué glorieusement à l’ennemi.
- Au nom du Comité de Direction, je tiens à rendre un dernier hommage à notre ancien et si apprécié collaborateur et à y joindre l’expression de nos regrets, particulièrement vifs, en cé qui me concerne, par suite des relations d’amitié et d’affection qüi s’étaient nouées entre lui et moi au cours de cette collaboration de ' plusieurs années.
- René Chassériaud, né le la décembre i883, était entré à l’Ecole Polytechnique en 1903, il en était sorti dans l’artillerie et avait démissionné pour se consacrer à l’industrie. Ses goûts se portant vers l’électricité, il avait suivi avec succès les cours de l’école Supérieure d’Électricité, dont il avait obtenu le diplôme. Attaché d’abord à la direction de la Lumière Electrique, il en était devenu le rédacteur en chef en 1909. Dans ces délicates fonctions, il avait fait preuve à la fois de connaissances sérieuses, de grande facilité d’assimilation et d’un tact remarquable, qui, ainsi que sa charmante nature, le rendaient sympathique à tous ceux: qui l’approchaient. René Chassériaud avait
- René Chassériaud.
- quitté là direction de la Lumière Ele'ctrique en »9i3 pour fonder avec moi la revue nouvelle Science et Art de VEclairage dont il était lé rédacteur en chef et à laquelle il consacrait la plus louable initiative.
- Mais son esprit ouvert et épris de toutes les nouveautés scientifiques ne pouvait se borner aux études d’électricité et d’éclai-ràge et ne trouvait sa pleine satisfaction que dans la science plus nouvelle de l’avia--
- tion. Aussi est-ce à l’aviation qu’il avait consacré la plus grande partie de son temps et de ses forces.Comme le rappelait récemment la voix particulièrement autorisée du colonel Espitallier, Chassériaud a largement participé aux côtés de ce dernier au grand mouvement de l’aviation en France; lors de la fondation de la Revue Technique Aéronautique, il fut un des fondateurs avec le colonel Espitallier et en assuma la rédaction en chef et le principal travail; il sut y mener à terme la tâche difficile de collationner et de publier les papiers du colonel Renard.
- Il était en même temps secrétaire général de la Commission Permanente Internationale d’Aéronautique et de la'Société Française de Navigation Aérienne, dont il a été l’âme et à laquelle il a largement contribué à donner
- une impulsion nouvelle. __ ______
- Ses communications sur l’aviation aile-
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- 312 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE T. XXXIII (2S Série). —> N® 26,
- /
- mande, dont il avait su signaler le grand développement, sur la navigation aérienne nocturne, etc.., lui assurent une place parmi les techniciens les meilleurs de la navigation aérienne, et il avait pris une part importante dans l'organisation des derniers congrès t d’aéronautique. Comme électricien, ayant le goût des recheéclieà personnelles, il avait utilisé d’intéressants phénomènes de la variation de température et de résistance des fils métalliques chauffés par un courant sous l’action du vent pour construire un anémomètre' électrique, instrument ingénieux qui, présenté en 1911 au congrès •de Turin, a été adopté depuis parle laboratoire de Chalais-Meudon et par l’institut aérotechnique de Saint-Cyr.
- Son esprit délicat, curieux de recherches critiques, avait une tendance philosophique et humoristique qui lui faisait trouver des satisfactions en dehors des sciences, et lui inspirait, soit dans sa correspondance, soit dans ses publications,d’ingénieux aperçus. Il avait publié notamment un « essay », comme disent les Anglais, plein d’humour, sur la formation de l’opinion publique, et serait vite devenu un véritable écrivain.
- Mobilisé comme lieutenant d’artillerie de réserve, René Chassériaud participa brillamment à toutes les grandes actions de la guerre. Au mois de novembre r91 dsa vaillance lui valait, avec la Croix de guerre, la citation suivante :
- « Le lieutenant Chassériaud a accompli avec beaucoup d’intrépidité, d’intelligence et de sang-froid, une reconnaissance difficile sous le feu de l’infanterie et de l’artillerie ennemies. Au cours de cette reconnaissance, a pris, sous le feu, le commandement d’une compagnie d’infanterie dont le capitaine avait été tué et l’a exercé avec beaucoup d’initiative et de bravoure. »
- Proposé pour la croix et chargé ensuite de la direction d’un atelier d’armée à l’arrière du front, il aurait pu, comme tant d’autres, être satisfait de remplir un rûle utile avec un minimum de risques, mais il avait un ardent patriotisme et le désir de se sacrifier au be-
- soin pour son pays. Il préféra donc’demander, comme capitaine, le commandement d’une batterie de campagne occupant un des postes les plus périlleux à l’ouest de Verdun. C’est là qu’il fut tué, par un obus, le 12 avril 1916, dans les circonstances héroïques que relate sa deuxième citation à l’ordre du four de l'armée, publiée à Y Officiel du 7 juin 1916 en ces termes émouvants :
- « Chassériaud (Paul René),'capitaine commandant la 28® batterie du e régiment d’artillerie de campagne; au cours: des combats du 25 au 3i mars 1916} a fait jDreuve d’un courage et d’un sang-froid remarquables en assurant jusqu’à la dernière minute le service de sa batterie, réduite à une seule pièce parun bombardement incessant d’obus de gros calibre. »
- Dans la célèbre oraison funèbre que Thucydide met dans la bouche de Périclès, il expose les raisons qui font que les enfants d’Athènes ont donné leur sang pour leur patrie : c’est, dit-il, que cette ville « veut que tous soient égaux devant la loi » ; c’est « qu’elle donne aux hommes la liberté et ouvre à tous la voie des honneurs, c’est qu’elle maintient l’ordre public, assure aux magistrats l’autorité, protège les faibles, donne à tous des spectacles et des fêtes qui sont l’éducation de l’âme ». Et il termine en disant : « Voilà pourquoi nos guerriers sont morts plu tût que de se laisser ravir cette patrie ; voilà pourquoi ceux qui survivent sont tous prêts à souffrir et à se dévoiler pour elle. ».
- C’est le même idéal pour lequel René Chàs-sériaud, donnant un admirable exemple, a sacrifié héroïquement sa vie.
- Puissent les regrets unanimes que laisse sa disparition à tous ceux qui l’ont connu et affectionné et l’espoir que sa belle fin lui mérite une immortalité bienheureuse, être une suprême consolation pour sa mère si cruellement éprouvée, Mme Chassériaud, à qui nous offrons ici nos plus respectueuses condoléances.
- A. Blondel.
- Paris. — imprimerie lf^é. 17. sus cassette.
- - Le Gérant .* J.-B. Nouet.
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- Supplément à La Lumière Électrique du 24 juin igi6.’
- TABLE MÉTHODIQUE DES MATIÈRES
- DEUXIÈME TRIMESTRE 1916
- Éleotroteohnique générale.
- i
- Décomposition des champs magnétiques en leurs
- harmoniques. — Weichsel........ ........ 57
- Formes d’ondes obtenues arec un alternateur fonctionnant en court-circuit. — Clayton. 19S
- Harmoniques élevés dans les moteurs à induction produits par la distribution de l'enroulement. — A.-Il. Mittag........................ i58
- Construction et Essai de machines.
- Sur le calcul des rhéostats de démarrage. —
- F. Campanakis....................... ^3
- Sur le calcul des ampères-tours à vide dans les machines à pâles saillants, — F. Campanakis...,............................ ‘217
- Méthode d’essai des transformateurs de mesure
- de tension.— Illiovici................. 176
- Tubes de néon-hélium utilisés comme rectifica-
- teursét réductcurs'de force électromotrice 277 Recherches sur les régulateurs de tension à lame
- vibrante. — Poiirinol.................. 28g
- Hydraulique et Stations centrales.
- Houille blanche et houille noire. — M. Du Bois... 1
- L’économie des foyers mécaniques, économiseurs et surchauffeurs. — A.-A. Potter et S.-L.
- Simmering.............................. 42
- Un purgeur d’eau condensée de construction
- simple......;.......................... 44
- La situation actuelle des entreprises de distribution d’énergie. — Max Du Bois............ 55
- La çommande électrique des machines d’une usine d'extraction des sous-produits de distillation du lignite. — F.-D. Burs............ 71
- Frein-embrayage magnétique. — C.-B. Ferguson. 72
- Adjonction d’usines thermiques aux usines hydrau-
- liques pour l’utilisation intensive des
- chutes d’eau. — II.-W. Buck.............. 84
- Choses aperçues au cours d’un rapide voyagé à
- travers les États-Unis. — K. Sosnowski... 106
- Nouvelles installations de la Société d’Élcclricité
- de Caen. — Eug. Basch...................... ig3
- Génératrices triphasées pour la deuxième centrale hydro-électrique de Rjukan à Saakeim
- (Norvège)................................ aa5
- Transport par voie ferrée d’une génératrice de
- '8.000 kilowatts.......................... 228
- p.n.n. - vue 317/324
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-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- *
- Transmission et Distribution.
- Commande centralisée d’un grand réseau de distribution d’énergie à East-Saint-Louis. —
- H.W.Clapp............................ ii
- Les nouveaux tarifs de vente du courant à Berlin. . 14
- Une ligne sous-marine de transport d’énergie entre
- la Suède et le Danemark.............. 45
- Le raccordement des lignes de transport d’énergie
- en Suisse. .......................... 108
- - 'J"» .
- Un transformateur de un million de volts. _— G.-L,
- Bayley...................................... 110
- Théorie des ondes électriques dans les lignes de
- transmission [suite). — Weed.............. 180
- Location et entretien des moteurs électriques...... *54
- La renaissance du coupe-circuit à basse tension.—
- J.-A. Crabtree........................ a58
- Traction.
- Equipements à unités multiples et à commande électro-pneumatique Westinghouse installés sur les automotrices des chemins de
- fer de l’Etat............................ 28
- Le chemin de fer à traction électrique Kiruna.
- Riksgriinsen du réseau de l’Etat suédois. 65
- La mesure de l'accélération du mouvement horizontal et ses déductions. — J. Cartier.
- i49. ,69> 300
- Les équipements de démarrage automatique. —
- A.-S. Milhoud............................. 245
- Nouvelle électrification en Angleterre............. a5o
- Applications mécaniques.
- L'équipement électrique des fours à coke de la Semet Solwayf Company à Geneva (New-! York)..................................... 191
- L’électricité dans la construction automobile
- 19a
- Télégraphie et Téléphonie.
- i
- Le télégraphe et la traction monophasée (fin). —
- Pevaux-Charbonnel..................... 3
- Des microphones et des contacts microphoniques
- (fin). — Pr P.-O. Pedersen. .......... 17
- Amplificateur magnétique pour la radiotéléphonie.
- — E.-F. Alexanderson et S.-P. Nixdorff. aa
- Remarques sur les applications du courant continu à haute tension dans la télégraphie et
- la téléphonie sans fil. — A. Blondel..... 49
- Méthodes employées pour la transmission de la parole par téléphonie sans fil. — Ph.-R.
- Coursey................................. i63
- Transmission radiotélégraphique à longue distance. — Louis Coken.................... 166
- Redresseurs de courant thermo-ioniques fonctionnant dans l’argon. — S. Meikle.......... 209
- Décrémètre-ondemètre à lecture directe. — Pr A.
- Kolster............................... an
- Lu pluè grande station radiotélégraphique du
- monde............................... 3o8
- Étude comparative du fonctionnement des circuits de charge à génératrice monophasée employés dans les postes de la T. S. F. à étincelles, et d’un système employant une génératrice triphasée. — V. Bouchardon,
- 97» i*»
- Observations expérimentales relatives à la réception indirecte par dérivation ou en Oudin.
- — P. Jégou..................... 177
- Etude d’une machine à écrire phonographique ac-
- tionnée par la voix. — J.-B, Flowers... . 229
- L’excitation électrique des circuits oscillants. —
- E. Bellini................................ 241
- Le téléphone. — Marius Laloiir................... 265
- Augmentation du rendement des lignes télégraphiques par l’accord acoustique.............. 3o5
- Sur le fonctionnement du détecteur électrolytique.
- Étienne............................... 3o8
- p.n.n. - vue 318/324
-
-
-
- I
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Éolairage.
- Équivalence mécanique de la lumière d’une lampe
- à incandescence, — Th. Peczalski........ 63
- L’ «' œil moyen » dans la photométrie des couleurs..............'.......... ......... 112
- Projet de transmission du système d'éclairage
- public de Milwaukee; premier essai...... i85
- Le rendement des sources électriques de lumière.. 188
- Mesures d'intensités lumineuses de lampes è incandescence pleines de gaz. —JR.-C. Robinson, ai5 Expériences sur filaments chauffés électriquement
- dans les liquides volatils. —§S.-1F.-/.
- Smith................................. 3oi
- Rayonnement de filaments de tungstène. — Irving
- Langmir............................... 3oa
- Un nouveau système d’éclairage à Gleveland... 3o4
- Physique générale.
- Les progrès de la physique en ic)i5. — Helen-R.
- Hosmer.... ;.......................... 279
- Aimantation par rotation. — S.-J. Barnett..... 281
- Résistance négative. — A.-W. llull............ 284
- Résistance électrique .des diverses parties du corps
- humain............'...................... 285
- Sur la réciprocité des phénomènes électriques et magnétiques et sur les courants magnétiques. — Daniel Berthelot............... 310
- Optique.
- Sur la perception des signaux lumineux, produits par des faisceaux tournants de faible divergence, et sur un appareil permettant de comparer des éclats de lumière brefs
- donnant même quantité d’éclairement en ,
- des temps différents. — A, Blondel...... i3a
- Phosphorescence et radiations d’atomes et d’électrons.— Thomson.................................. i35
- Législation.
- Quelques explications théoriques et pratiques sur l’occupation des voies ferrées par des con-
- ducteurs d’énergie électrique. — P. Bou-gault....................................... 25
- Interprétation des actes administratifs. — Incompétence de l’autorité judiciaire. — P. Bou-gault................................................. 129
- Contraventions dressées par une ville pour inter-
- ruption d’éclairage. — P. ‘ Bougault....... 82
- Les lois sur le travail et les accidents arrivés aux électriciens âgés de moins de dix-huit
- ans.— P. Bougault.......................... 221
- Comment faire cesser une concurrence illégale faite sans permission de voirie ou avec des permissions insuffisantes. —P. Bougault. 271
- Économie sociale.
- La main-d’œuvre et le programme économique.
- P. Besson............................ 259
- J
- Échos db
- Câbles en zinc pour fortes intensités............... 47
- La protection de lindustrie italienne............. 47
- Les exportations américaines après la guerre...... 47
- Exposition de catalogues allemands à Londres.... 48
- 1
- J La science dans l’économie sociale.............. a64
- la Guerre.
- La s itualion de l’industrie sidérurgique en Alle-
- magne ...................._ 115
- Science française et science américaine...... 142
- p.n.n. - vue 319/324
-
-
-
- LA LUMIÈR Ë EL E C T RIQ U E
- L’organisation des recherches scientifiques La corrosion des métaux................. /.
- Divers. ' . , ~
- * 'ht
- y- , ‘
- a3 I Le cuivre ëlectrolytique, sa production et ses pro-92 I priétés. — B. Welbourn.................... 89
- Bibliographie.
- La Grèce économique et financière en 1915. —
- H. Lefeuvre-Miàulle.................. 117
- Télégraphie et Ecoles..
- téléphonie sans fil.
- W.-U.
- a38
- Correspondance.
- Le télégraphe et la traction monophasée........... 2 36 j
- Nécrologie.
- Alphonse Fragër ............................. 48 j Éric Gérard.— H. Hubert............... 14S
- M. Sëligmann-Lui. — G.-T. ................... i43 i René Ghasseriaud. —= A. Blondel............... 3n
- Brevets d’invention....................................................... 24,95, t»9,1S8, 240 287
- ’i ;
- Renseignements oommeroiaux. ....... ................. .............................94, «®7 a39
- p.n.n. - vue 320/324
-
-
-
- TABLE DES NOMS D’AUTEURS
- 'r
- DEUXIÈME TRIMESTRE 1916
- !.. ,
- Alexandkrson (E.-F.) et Nixdorff (S.-P.). — Amplificateur magnétique pour la radiotéléphonie.............'..................... 11
- B
- Bahnett (S.-J.). — Aimantation par rotation....... 281
- Basch (Eug.). — Nouvelles installations de la
- Société d’Electricité dé Caen.. ,.......... 193
- Bavlet (G.-S.). — Un transformateur de un million
- de volts................................... 110
- Bellini (E.). — L’excitation électrique des circuits
- oscillants................................ 241
- Berthelot (Daniel). — Sur la réciprocité des phénomènes électriques et magnétiques et sur
- les courants magnétiques.................. 3io
- Besson (P.). — La main-d’œuvre et le programme
- économique.......,....................... a5g
- Blondel (A.). — Remarques sur les applications du courant continu à haute tension dans la télégraphie et la téléphonie sans fil............. 49
- Sur la perception des signaux lumineux, produits par des faisceaux tournants de faible divergence, et sur un appareil permettant de comparer des éclats de lumière brefs donnant même quantité d’éclaire-
- ment en des temps différents............. i3a
- René Chasseriaud........................... S11
- Bouchardon (V.). — Etude comparative du fonctionnement des circuits de charge à génératrice .monophasée employés dans 1er. postes de T. S. F. à étincelles, et d’uu système employant une génératrice triphasée.,.................................. 97, toi
- Boucault (P.). — Quelques explications théoriques et pratiques sur l’occupation des voies ferrées par des conducteurs d’énergie
- électrique................................
- Contraventions dressées par une ville pour
- interruption d’éclairage..................
- Interprétation des actes administratifs. — Incompétence de l’autorité judiciaire.... Les lois sur le travail et les accidents arrivés aux électriciens âgés de moins de
- dix-huit ans..............................
- Comment faire cesser une concurrence illégale sans permission de voirie, ou
- avec des permissions insuffisantes........
- Buck (H.-W.). —Adjonction d’usines thermiques aux usines hydrauliques pour l’utilisation
- intensive des chutes d’eau................
- Burs (F.-D.). — La commandé électrique des machines d’une usine d’extraction des sous-produits de distillation du lignite..
- G
- Campanakis (F.). — Sur le calcul des rhéostats de
- démarrage.................................
- Sur le calcul des ampères-tours à vide dans
- les machines à pôles saillants............
- Carlier (J.). — La mesure de l’accélération du mouvement horizontal et ses déductions.
- •49. ,69>
- Clapp (H.-W.). — Commande centralisée d’un grand réseau de distribution d’énergie à
- East-S;aint-Louis.........................
- Cuatton. — Formes d’ondes obtenues avec Un-alternateur fonctionnant en court-circuit.
- • 37,
- >
- p.n.n. - vue 321/324
-
-
-
- LA LUMIÈRE
- Cohen (L.). — Transmissiou radiotélégraphique à
- longue distance......................... 166
- Coursey (R.). — Méthodes employées pour la transmission de la parole par -téléphonie
- sans fil.....\ ......................... i63
- Crabtree (J.-A.). — La renaissance du coupe-circuit à basse tension..................... a58
- D
- Devaux-Charbonnel. —Le télégraphe et la traction
- monophasée (fin)......................
- Du Bois (M.). —-' La situation actuelle des entre-
- prises de distribution d’énergiç..... .... 55
- Houille blanche et houille noire........... i
- E
- Ecoles (W.-H.). — Télégraphie et téléphonie
- sans fil.............................. a38
- Étienne. — Sur le fonctionnement du détecteur
- ”**’ électrolytique.......i............. . 3o8
- P
- Ferguson (C.-B.). — Frein-embrayage magnétique. 72 Flowers (J.-B.). — Étude d’une machine à écrire
- phonographique actionnée par la voix.... 229
- H
- Hosmer (H.-R.). — Les progrès de la physique
- en igi5................................. 279
- Hubert (H.). — Éric Gérard...................... 145
- Hull (W.). — Résistance négative................. 284
- I
- Illiovici. — Méthode d’essai des transformateurs
- de mesure de tension................ 276
- J
- Jégou (P.). — Observations expérimentales relatives à la réception indirecte par dérivation ou en Oudin..................................... 177
- K
- Kolster (P.-A,). — Décrémètre-ondemè.tre à )ec-
- .ture directe......................... 211
- ÉLECTRIQUE
- L
- Lajigmir-Irving. — Rayonnements de filaments de
- tungstène...... 7...................... 3oa
- Latour (M.). — Lé téléphone..................... a65
- Lkfeuvre-Méaulle (H.). — La Grèce économique • et financière en 1915................... 117
- M
- Meikle (S.). — Redresseurs de courant thçrmo-
- ioniques fonctionnant dans l’argon....... 20g
- Milhoud (A.-S.').—‘Les équipements de démarrage
- automatique............................. 245
- Mittag (A.-H.). — Harmoniques élevés dans les moteurs à induction produits par la distribution de l'enroulement....................... i58
- N /
- Nixdorff (S.-P.). — Voir Alexanderson....... aa
- P
- Peczalski (Th.). — Équivalence méeanique de la
- lumière d’une lampe à incandescence.... 63
- Pedersen (Pr P.-O.). — Des microphones et des ,
- contacts microphoniques (fin)....... 17
- Pojtrinol. — Recherches sur les régulateurs dé
- tension à lame vibrante............. 289
- Potter (À.) et Simmering (S.-L.). — L’économie de foyers mécaniques, économiseurs et surchauffeurs .............................. 4a
- R
- , ...... \
- Retval (J.). — Équipements à unités multiples et à commande électro-pneumatique Westinghouse installés sur les automotrices des
- chemins de fer de l’État..<1........ 28
- Robinson (R.-C.). — Mesures d’intensités lumineuses de lampes à incandescence pleines de gaz............................... aiS
- ....S
- Simmering (S.-L.). — Voir Potter................ 42
- Smith (S.-W.-J.). — Expériences sur filaments chauffés électriquement dans les liquides volatils................................ 3oi
- . t .
- p.n.n. - vue 322/324
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Sosnowski (K.). — Choses aperçues au cours d’un
- rapide voyage à travers les États-Unis.. 106
- Thomson'(J.-J.). — Phosphorescence et radiations
- d’atomes et d’électrons................... 135
- W
- Weed. — Théorie des ondes électriques dans les
- lignes de transmission (suite)........... 180
- Weichsel. — Décomposition des champs magnétiques en leurs harmoniques................... Sy'
- Welbourn (B.). —Le cuivre ëlectrolytique, sa production et ses propriétés......................... 89
- p.n.n. - vue 323/324
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