Machine électrique

“ Une machine électrique en fonction fournit une quantité d'énergie moindre que celle qu'elle absorbe. La différence constitue les pertes de la machine et équivaut à la quantité de chaleur qui apparaît dans la machine.
On réduit les pertes autant que possible, d'une part pour économiser l'énergie, d'autre part pour réduire réchauffement des machines. ”

“ L’électricité, sauf dans la pile, n’est pas produite directement, elle est toujours tributaire d’une source primaire, hydraulique ou thermique qui, transformée en énergie mécanique, permet la production de l’électricité industrielle. En mécanique industrielle, la machine électrique ne joue que le rôle d’un engrenage à grande envergure, qui transmet et distribue au loin l’énergie. ”

“ Pour pouvoir dimensionner une machine électrique il faut savoir calculer exactement les pertes électriques à chaque endroit, car ces pertes sont la cause de réchauffement des différentes parties des machines. Dans leur construction interviennent en effet les matières isolantes, soit sous forme de papier entre les tôles, soit pour isoler entre eux ou par rapport au fer les conducteurs de l'inducteur ou de l'induit, soit enfin pour servir de revêtement aux parties frontales de l'enroulement. ”

“ Cette machine est fondée sur les mêmes principes de l’électro-magnétisme que les machines magnéto-électriques que nous avons décrites, mais elles les ont à peu près entièrement supplantées.
Ce sont les machines dynamo-électriques qui, en fournissant la source d’électricité la plus puissante et la plus sûre, ont amené l’immense développement qu’a pris de nos jours l’électricité, avec les nombreuses applications industrielles qu’elle a reçues : éclairage électrique, galvanoplastie, électro-métallurgie, transport et distribution de la force à distance, etc., etc. ”

“ Telles sont par exemple, Pour les moteurs, la valeur du couple maximum, et pour les alternateurs, les conditions de marche en parallèle, de variation de tension (régulation) ou encore de courant de court-circuit instantané.
On voit que l'étude du projet d'une machine électrique n'est pas une chose simple, car le constructeur doit non seulement tenir compte de toutes les conditions générales et particulières, souvent contradictoires, mais doit chercher à établir une machine qui satisfasse à ces conditions de la manière la plus économique possible. ”

“ Leur combinaison constitue le fluide neutre ou l'état naturel des corps. Une machine électrique est un appareil au moyen duquel on peut développer de l'électricité en quantité indéfinie; elle se compose d'un plateau de verre vertical mobile autour d'un axe horizontal, qui dans le mouvement de rotation qu'on lui imprime autour de cet axe, frotte entre des coussins rembourrés de crins et de laine, et enduits d'une couche d'or massif (deutosulfure d'étain) . ”

“ La machine électrique moderne n'est pas le résultat des savantes méditations d'un seul; bien des investigateurs ont contribué à sa construction, apportant chacun sa pierre à l'édifice commun. Pour ne rappeler que les principaux, citons Grey, qui distingue les corps bons conducteurs et les corps mauvais conducteurs; Dufay qui, le premier, parvient à électriser les corps bons conducteurs par le frottement; Wilke, dont les recherches établissent le développement simultané des deux sortes d'électricité; Canton, à qui revient la découverte de l'électrisation par influence ”

“ Cet appareil, mis en communication avec le conducteur d'une machine électrique, se charge de toute l'électricité qui se développe sur la roue de verre par le frottement des coussinets ; et si l'on s'approche ensuite du bouchon, on reçoit une commotion qui peut se faire sentir à un très-grand nombre de personnes, pourvu qu'elles se tiennent par la main. ”

“ C'est que sans dépense de force mécanique nous ne pouvons produire de courant électrique ; la machine magnéto-électrique consomme du travail pour produire de l'électricité, de même que la machine à vapeur consomme de la chaleur pour produire du travail. ”

“ Il n'est pas douteux qu'une combinaison de ce genre mettra prochainement en accord immédiat, à grande distance, la mécanique et l'électricité.
C'est avec admiration que l'on voit, dans les ate- liers de constructions mécaniques, chaque machine-outil, munie d'un moteur électrique dissimulé dans son socle, s'animer, sans arbre ni courroie de transmission, dès qu'en tournant un commutateur on lui procure le courant électrique amené par un fil presque invisible. ”

“ La machine magnéto-électrique tourne, mais son circuit n'est pas fermé; les courants d'induction tendent à se produire, ils ne se produisent cependant pas, car je tiens à la main les fils rhéophores en ayant soin qu'ils ne communiquent pas entre eux. Mais, voyez : j'établis le contact, le courant passe; pour vous le prouver, on a mis une lampe électrique dans le trajet, elle brille
d'un vif éclat. ”

“ On a mèrne construit des pianos qui, grâce à l'électricité, enregistraient l'improvisation d'un compositeur. Ce ne sont pas là des applications bien utiles ; l'art restera toujours supérieur à la machine.
Quels résultats prodigieux n'a-t-on pas déjà obtenus de l'électricité ! Ce que l'on peut en obtenir encore semble illimité. Mais, avant de vous parler des moteurs électriques, du transport de la force par l'électricité, de l'éclairage électrique, des téléphones, il faut que l'induction et les machines génératrices d'électricité vous soient expliquées. ”

“ C’est qu’au lieu de demander le courant électrique à la pile, qui ne peut jamais développer une grande somme d’électricité, on le demande aujourd’hui à la machine dynamo-électrique, qui produit des courants d’électricité d’induction par le mouvement des aimants autour d’une armature en fer. ”

“ Toute machine dynamo-électrique, en vertu du principe de la réversibilité, peut fonctionner comme génératrice d’électricité, ou comme réceptrice du courant électrique, c’est-à-dire faire l’office de moteur électrique ”

“ Cette question des moteurs pour la transmission de l'énergie a fait un pas immense avec la découverte de la réversibilité des machines dynamo-électriques, particulièrement de celle de Gramme; un courant électrique est une force motrice capable de faire tourner l'anneau. Toute machine d'induction qui transforme le travail mécanique en électricité peut, à son tour, transformer l'électricité en travail mécanique dans une seconde machin-e analogue avec laquelleelle est mise en communication par un fil métallique. ”

“ L'électricité une fois produite s'en va partout, par des fils et des câbles, mettre en mouvement les machines à coudre, les scies, les pompes, etc. Que l'on attache un fil de cuivre à une petite machine électrique inertequi n'avait l'air de penser à rien : aussitôt la voilà partie, elle pique, elle coupe, elle ne s'arrête plus, à moins qu'on ne détache ce petit fil qui la commande en maître; tout se fait comme par enchantement. ”

“ S’il est vrai que l’électricité qui circule dans le circuit d’une machine Gramme n’est qu’une forme nouvelle du travail qui lui a donné naissance, à son tour elle doit pouvoir, accomplissant la transformation inverse, se changer en travail moteur, et si on la dirige à travers la bobine d’une seconde machine Gramme à l’état de repos, elle doit la mettre en mouvement et lui faire exécuter le travail qui a été dépensé dans la première machine. ”

“ J'admire le travail précis de la machine de 450 tonnes actionnée par un moteur électrique placé tout en haut du bâti en fonte, quand je m'aperçois que mes compagnons s'éloignent rapidement dans la direction d'une longue masse, devant laquelle un ouvrier se trouve prêt à mettre en marche des leviers analogues à ceux des aiguillages de voies ferrées. ”

“ Comme source de chaleur, le courant est employé dans les décompositions chimiques exigeant de très hautes températures.
Sur une échelle plus modeste, on commence à l'utiliser pour le chauffage, la cuisine, et dans les appareils appelés allumoirs.
En tant que machine motrice, le moteur électrique a reçu d'innombrables applications en raison des commodités et de l'économie que son choix procure. C'est ainsi que, dans les ateliers de mécanique, les courroies de transmission tendent à être abandonnées pour être remplacées par la commande électrique directe. ”

“ Sur les lignes on dispose, généralement dans les postes de transformation, l'appareillage de manœuvre et de sécurité : interrupteurs (conjoncteurs ou disjoncteurs) , condensateurs, etc.
La perte d'énergie dans les lignes dépend surtout de leur longueur ; elle est arbitrée à 0,10 % par kilomètre dans les cahiers des charges.
41. — Moteurs. —Une machine dynamoélectrique convertit l'énergie mécanique en énergie électrique ; mais elle est réversible ; autrement dit, elle peut effectuer l'opération inverse et tenir lieu ainsi de moteur électrique. ”

“ Suivant la vitesse de travail de la machine, des réducteurs de vitesse interviennent, car le moteur électrique tourne toujours très rapidement.
La commande individuelle par moteur électrique est la seule qui soit pratique pour les machines puissantes, notamment dans les ateliers métallurgiques. Le moteur électrique a l'avantage de se mettre en marche immédiatement, par lasimple manœuvre d'un interrupteur. ”

“ L'électricité a vraiment une rapidité étonnante, mais elle n'aura jamais une grande puissance dynamique, à moins de dépenser beaucoup d'argent.
MOTEUR LENOIR. - Il est tout semblable à une machine à vapeur : cylindre, piston et double
tiroir, dont l'un fait entrer dans le cylindre l'air naturel, et l'autre du gaz d'éclairage qui, étant allumé par une étincelle électrique, fait explosion et chasse le piston au bout du cylindre avec une force relative à sa grosseur. ”

“ Une bonne machine à vapeur, brûlant 1 kilogramme de charbon par cheval et par heure, produit 270,000 kilogrammètres effectifs sur l'arbre moteur.. / Elle transforme donc Sra ==9,5 pour 100 de l’énergie théorique en travail sur l’arbre moteur. En utilisant ce travail sur des machines dynamo-électriques, on transformera 80 pour 100 de ce travail en énergie électrique, soit 7,6 pour 100 de l’énergie théorique totale du charbon. ”

“ Que de travaux accumulés pour arriver à la construction de ces engins rapides et obéissants dont les progrès de l'électricité feront peut-être des souvenirs à la prochaine Exposition universelle, en leur substituant la locomotive électrique déjà. employée avec succès aux Etats-Unis !
CLASSE 53. —A/ achines-outils. - C'est le fameux « machinisme» qui règne en maître ici. Il n'est métal ni matière qui y entre sans en sortir travaillée, pliée, percée, fraisée, limée, sciée, rivée, poinçonnée, cisaillée, à la machine. ”

“ L'usine où se trouve le moteur et la machine, ma- gnéto-électrique est située à 2 kilomètres environ du champ à labourer. Les courants électriques arrivent, par des câbles entourés de gutta-percha, à la machine Gramme placée sur le chariot qui .avance comme par l'action de la vapeur. L'hiver, le même industriel bat ses blés en grange par le même procédé, il fait mouvoir des treuils et différents appareils dans des endroits où il serait impossible de se servir d'une locomobile sans craintes d'incendie. ”

“ Les avantages de ces machines consistent en ce qu'elles sont très-portatives, que le développement de l'électricité est dû à une action purement mécanique, que la longueur des conducteurs est de peu d'influence sur l'effet produit et qu'il est très-facile, grâce à la haute tension de leurs courants, de mettre le feu simultanément à un grand nombre de mines placées dans le même circuit électrique. ”

“ Après les télégraphes, ce sont les machines d’induction qui représentent la branche la plus importante des applications de l’électricité, celle qui a fait le plus de progrès dans ces derniers temps. De ces machines, la plus curieuse et la plus riche d’avenir paraît jusqu’ici la machine de M. Gramme, dont l’organe essentiel est une bobine enroulée sur un anneau de fer doux qui tourné entre les pôles d’un aimant. ”

“ Quel que soit donc l'intérêt qui s'attache à la réalisation d'une force électrique utilisable en industrie, il faut se résoudre à y renoncer, tant qu'on n'aura pas trouvé un moyen de produire l'électricité à assez bas prix, pour que la déperdition des quatre cinquièmes laisse encore de la marge. Mais, lorsqu'il s'agit de produire de petites forces douées d'une grande constance, d'une précision recherchée pour certains travaux d'art ou de science, les moteurs électriques sont on ne peut plus précieux, et, à ce titre, ils méritent toute l'attention qu'on leur a consacrée. ”

“ On voit que les principes connus nous amènent par eux-mêmes, et sans étude expérimentale, à conclure que la présence d’un moteur électrique, dans un circuit, équivaut à la présence d’une force électromotrice négative. ”

“ Les machines électriques sont des appareils destinés à amener un corps à un haut potentiel, à lui communiquer une forte charge électrique : les machines employées actuellement sont basées les unes sur l'électrisation par le frottement, les autres sur l'électrisation par influence ”

“ Dans cette chambre des machines se trouvait, venons-nous de dire, l’appareil composé des deux précieux éléments, appareil qui non seulement donnait au dirigeable la faculté d’ascension mais aussi celui de puissance électro-magnétique qui mettait un moteur spécial en action, moteur qui donnait action à un système de turbine inconnu qui mettait lui-même les hélices en mouvement et pouvait produire l’électricité nécessaire pour l’éclairage et à un poêle électrique devant servir pour la cuisine. ”

“ Ce déplacement demande du travail mécanique car, d'après une loi trouvée par Lenz, la force électromotrice induite est telle que les forces électro-magnétiques qui prennent naissance par l'action du champ sur le courant induit tendent à s'opposer au mouvement qui le produit; il en résulte que l'agent qui effectue le déplacement de l'induit doit dépenser un travail en luttant contre les forces électro-magnétiques. Ce travail se retrouve dans l'énergie du courant induit. Les appareils qui servent à transformer l'énergie mécanique en énergie électrique sont appelés des machines électriques. ”