Dynamo

“ La chute d’eau actionnant la dynamo dont nous donnons le dessin, envoie son courant, à distance, à la réceptrice, que nous figurons également, et l’électricité ainsi engendrée et transportée, peut servir à alimenter des lampes électriques. ”

“ Tout le monde connaît maintenant de vue une machine dynamo électrique et se souvient de l'impétuosité avec laquelle elle tourne, mais bien peu de personnes sans doute savent distinguer une dynamo génératrice d'une dynamo réceptrice, et l'on en est fort excusable puisque ces deux dynamos sont si semblables qu'elles peuvent toujours permutter, que l'une peut prendre la place de l'autre. ”

“ Avec une dynamo, on évite non seulement l'arrêt pour le rechargement des accumulateurs ou le remplacement de la batterie, mais on peut, en outre, produire aisément l'éclairage complet de la voiture, phares et projecteurs compris. En revanche, la dynamo absorbe un certain travail que fournit le moteur, et ce travail vient en déduction de son travail total, qui ne peut pas être utilisé en entier pour actionner la
voiture. ”

“ C'est la dynamo, la machine dynamo-électrique basée sur le développement de courants d'induction dans un induit tournant à travers un champ inducteur.
Nous nous bornerons, dans l'étude de cet organisme, aux notions essentielles.
Qu'est-ce que l'imbuction?
Lorsque l'on met en mouvement près d'un conducteur, d'un fil conducteur formant un circuit fermé, soit un aimant, soit un autre conducteur que parcourt un courant, ils agissent par influence sur toute partie voisine du circuit fermé et ils y développent des courants pendant tout le temps que dure le mouvement. ”

“ Les régulateurs ont pour but de maintenir aussi constante que possible la production de l'énergie électrique des dynamos, énergie qui varie avec la vitesse de l'induit.
Les moteurs irréguliers, les joints des courroies, etc., sont autant de causes de variations apportées dans le débit d'une dynamo ; dans ce cas, on recommande de se servir d'un accumulateur comme régulateur. (Nous verrons au chapitre VI comment s'en effectue le montage.) Lorsque le moteur actionne la dynamo en même temps qu'un certain nombre d'autres machines, il peut se produire des accélérations dans la vitesse. ”

“ CHAPITRE V
divers genres de moteurs en usage pour actionner les machines dynamo-électriques. — machines à vapeur, moteur à gaz, air comprime, chutes d’eau et turbines ou roues hydrauliques. La production d’électricité, dans les machines dynamo-électriques que nous venons de décrire, étant due à la transformation du mouvement en électricité, on comprend que la force mécanique servant à engendrer le mouvement, puisse être fournie par un moteur quelconque. ”

“ L'allumoir dynamo.
On fait fonctionner l'appareil en faisant subir à cette poignée un mouvement de rotation vif et continu, mais sans brusquerie, dirigé de gauche à droite. Une roue dentée, reliée à la poignée, entraîne un petit pignon fixé à l'induit de la dynamo. Il se produit ainsi, pour un seul mouvement de la main, une dizaine de tours destinés à exciter la dynamo, dont finalement le circuit est rompu sèchement par un choc de leviers au contact d'une mèche imprégnée d'alcool. Une vive étincelle se produit et la lampe s'allume, tandis que se découvre la coiffe recouvrant la mèche. ”

“ Nous avons vu que la dynamo fournissait un courant électrique lorsqu'au moyen d'une force mécanique on communiquait un mouvement de rotation à l'induit ; réciproquement si on envoie un courant électrique dans cet induit, il se mettra à tourner et pourra, au moyen de son axe, transmettre la force mécanique développée. ”

“ En matière de tramways, la grosse difficulté vient, si je ne me trompe, de ce que la machine dynamo est un organe qui a besoin de fonctionner d’une manière à peu près uniforme. Or, si j’ai bien compris l’installation technique, la dynamo génératrice doit fonctionner toujours dans les mêmes conditions, tandis que la dynamo réceptrice a â produire un travail qui varie incessamment suivant les circonstances de marche. ”

“ Les dynamos étant réversibles, si nous envoyons un courant dans une dynamo, celle-ci se mettra à tourner et retransformera l’énergie électrique en énergie mécanique.
Le moteur se compose des mêmes organes que la dynamo.
Les moteurs reçoivent une foule d’applications. Ils rendent de très grands services ; ils ont permis l’emploi de la force à de très grandes distances de la machine génératrice. L’utilisation des chutes d’eau actionnant des alternateurs ont permis d’employer la force à des distances considérables. ”

“ Toutes ces industries se trouvaient en germe dans la découverte de Davy, mais elles n'ont pu prendre leur- développement que du jour où une source économique de courant eut été imaginée, et les artisans de ces conquêtes ont été le créateur de la dynamo, d'une part, et ensuite l'ingénieur qui a eu le premier l'idée de faire commander cette dynamo par un moteur utilisant une énergie gratuite, telle que l'eau tombant du haut des montagnes ou courant au fond des vallées. ”

“ Ils peuvent être électriques, à vapeur, à gaz, à air comprimé, à pétrole, à eau, à vent, etc.
Il faut seulement savoir quelle doit être la puissance d'un moteur pour la dynamo choisie.
Le rapport de la puissance utile du moteur à la puissance du courant fourni par la dynamo est le rendement. ”

“ Voiture radiologique et équipe. On voit sur le marchepied de la voiture la dynamo qui peut être entraînée par le moteur.
Appareillage transporté par la voiture radiologique, disposé pour le fonctionnement. On voit, dans leurs boites, les appareils qui servent pour transformer le courant de basse tension fourni par la dynamo, en courant de haute tension propre à alimenter l’ampoule. On voit, de plus, la table, le pied porte-ampoule, l’ampoule et la soupape, ainsi que les caisses d’emballage. permanent et régulier. ”

“ Vue des groupes électrogènes,
Malgré la présence d'électros supplémentaires en série, la dynamo se comporte comme une machine ordinaire excitée en dérivation au point de vue du couplage en parallèle avec d'autres machines sur le tableau de distribution.
Les détails de construction mécanique des dynamos de 230 kilowatts sont les mêmes que ceux des dynamos de 52 kilowatts précédemment décrites. L'ensemble tourne à 325 tours par minute. ”

“ Les deux générateurs fournissent de la vapeur à deux machines de MM. Weyher et Richemond, qui actionnent des dynamos Gramme et Edison, pour le service des lampes à incandescence, destinées à éclairer les amphithéâtres des cours. Ces machines dynamos servent également à transmettre la force à distance, et à actionner, sous les combles de l’École, de petites machines dynamo-électriques réceptrices, qui mettent en mouvement des ventilateurs. ”

“ Or, la dynamo en série qui a une vitesse variable, est un engin capable d’absorber une quanlilé d’intensité électrique considérable. Comme sa puissance est essentiellement proportionnelle à l’intensité qu’on lui fournit, il en résulte que la puissance de la grue électrique est essentiellement variable, c’est-à-dire qu’on a dans la main un engin fait pour lever 1000, 1200, 1500 kilogrammes et qui, à un moment donné, pourra développer une force double, Iriple et même quadruple. ”

“ Une turbine hydraulique ou à vapeur (puisque dans ce dernier cas on a cherché aussi à s'approcher des grandes vitesses et à supprimer le coup de piston sensible dans l'éclairage) qui, par une transmission, attaque une dynamo, est génératrice ; elle produit un courant électrique que nous saurons plus loin recueillir et distribuer. ”

“ La voiture-atelier repose sur un châssis spécial, dont le mécanisme de changement de vitesse permet, par la manoeuvre du levier de changement de vitesse, la commande d'une dynamo génératrice et d'un cabestan placés sous la voiture. La dynamo fournit la force motrice nécessaire aux machines-outils et l'éclairage électrique à l'intérieur de la voiture. Le cabestan placé à l'arrière de la voiture permet de haler un camion enlisé dans un champ ou un mauvais chemin. ”

“ Le moteur à pétrole actionne le véhicule et commande une machine dynamo-électrique. Pendant la marche, lorsque la puissance du moteur à pétrole est supérieure à celle qui correspond au travail exigé pour la propulsion du véhicule, la dynamo se trouve actionnée et produit un
courant qui est utilisé pour charger une batterie d'accumulateurs. ”

“ Dans ces conditions, comme toujours, la turbine met en mouvement la dynamo et produit le courant électrique distribué convenablement à la clientèle. Parfois les machines dynamos génératrices se trouvent à côté même des turbines dans l'usine intérieure et souterraine, et se trouvent au fonds du puits à un niveau correspondant au bas de la chute. ”

“ Or, toutes les autres dynamos ont une vitesse à peu près constante qui serait trop considérable pour amener le colis à l’aplomb du crochet et trop faible ensuite pour l’élever. En outre, la dynamo en série est la seule qu’on puisse, à chaque instant, mettre en train et arrêter dans le moindre temps donné; c’est la seule aussi qui puisse subir des variations de vitesse allant de zéro à un chiffre quelquefois assez élevé. J’ai résumé dans un deuxième tableau la quantité d’électricité, en intensité, et le voltage des courants qui ont été appliqués pour soulever des charges. ”

“ Dans certaines de ces voitures, du type pétroléo-électrique, un mo- teur à pétrole actionne une dynamo pour charger des accumulateurs qui fournissent ensuite le courant à la dynamo faisant office de moteur, avec le concours de la machine à pétrole, s'il en est besoin. ”

“ Ainsi le constructeur est-il obligé d'installer sur la dynamo un petit organe supplémentaire, heureusement fort simple, qu'on appelle un collecteur-redresseur, et qui a pour objet de transformer le courant alternatif de la dynamo en un courant de sens constant. Les ouvrages spéciaux expliquent le fonctionnement de cet organe.
La seconde difficulté est celle-ci: les accumulateurs cherchent à jouer un vilain tour à la dynamo. ”

“ Voilà des transformations naturelles, inévitables; il y en a d'autres qui sont voulues et produites par l'homme ; si nous tirons parti des diverses formes d'énergie qui se présentent dans la nature, c'est à cause des transformations que nous savons leur faire subir. Une chute d'eau sert à faire tourner une turbine: la turbine actionne une dynamo, qui fournit un courant électrique, dont on se sert pour produire de la lumière, de la chaleur, du mouvement, des réactions chimiques. ”

“ Il suffit d'en recueillir l'effort au moyen d'une turbine qui actionne une dynamo, puis de relier cette dernière par un fil conducteur à une autre dynamo installée au loin et qui donnera le mouvement aux outils de l'atelier.
On conçoit tout ce que cette découverte du transport de l'énergie peut apporter de changements dans le régime des industries modernes. Il paraît certain que sous l'influence des progrès de la science électrochimique et de la hausse du charbon, les grandes industries seront amenées à se déplacer pour s'installer à la portée des forces hydrauliques. ”

“ On a eu aussi l’idée d’utiliser les moteurs à vent ; mais le problème, qui devient plus complexe, présente moins de chances de succès : il faut, en effet, un intermédiaire entre le moteur à vent et la dynamo ”

“ Cessons brusquement notre effort, et nous verrons sous la pression de l'eau la turbine et la roue dentée être mises en mouvement et tourner en sens inverse.
Sens de rotation d'une dynamo réceptrice. — Lorsqu'on utilise une dynamosérie comme réceptrice et qu'on lui envoie un courant de même sens que celui qu'elle fournissait, quand elle était génératrice, les champs électriques des électros et de l'anneau conservent leurs signes et leurs réactions sont de
même sens ”

“ Le toueur porte une dynamo réceptrice, qui emprunte le courant à l’aide d’un trolley et actionne une roue à empreintes prenant appui sur une chaîne noyee. Le souterrain étant à simple voie, la circulation se fait par convois, marchant alternativement dans un sens et dans l’autre. ”

“ Mais la dynamo constitue malgré tout un générateur mécanique de grande et réelle uti-
lité, très supérieur aux piles chimiques, et presque indispensable pour la recharge en cours de route des accumulateurs, aussi ses applications iront-elles croissant, et ce, sans parler de son usage comme moteur principal ou moyen de transmission remplaçant les changements de vitesse dans certains modèles récents d'automobiles. ”

“ Pour beaucoup d'usages industriels, la dynamo s'est déjà interposée entre le moteur à vapeur et l'outil spécial du métier. Elle fait manœuvrer des treuils, des cabestans, des marteaux-pilons, des machines à river, à perforer. L'électricité soude les métaux, elle pousse sur nos têtes les ponts roulans ; ici elle actionne des wagonnets, là elle fait tourner l'hélice d'un bateau. Je ne rappelle que pour mémoire ses applications à l'acoustique, le téléphone, le phonographe, les appareils déjà populaires qu'on voit fonctionner dans l'exposition de M. Edison. Elle travaille partout dans la galerie ”

“ Un autre moyen consiste dans l'emploi des moteurs mécaniques : les turbines atmosphériques ou hydrauliques, ou mieux encore les moteurs à vapeur, à gaz, à pétrole, ou à alcool.
Rendement des dynamos. — La dynamo ne restitue pas intégralement en énergie électrique toute l'énergie mécanique qui lui est fournie par le moteur.
Une partie de cette énergie est transformée en chaleur, par frottement
de l'axe de l'induit sur les paliers, production de courants de Foucault, hystérésis, résistance des fils de l'inducteur et de l'induit, etc. ”

“ Il est plus simple d'employer le papier chercheur de pôles, dont nous parlerons dans la suite.
Notions sur la construction et le fonctionnement des dynamos à courants continus. — Une dynamo comprend deux parties essentielles : un inducteur et un induit, le premier fixe et le second mobile.
L'inducteur n'est autre qu'un électro-aimant, en forme de fer à cheval, à branches courtes et trapues terminées par deux épanouissements polaires en forme de mâchoires rapprochées l'une de l'autre et laissant tout juste entre elles la place nécessaire pour y loger l'anneau de l'induit ”