Commutation assistée, des machines à courant continu

(Reçu le 11 mai 1994, révisé le 21 juillet 1994, accepté le 6 septembre 1994)

Abstract
The paper presents an experiment of DC machine (135 V, 60 A, 8 kW) working without commutating poles. These have the usual function of implementing the commutation of sections as they pass trough the neutral line. It is a question of reversing the section current in front of the brushes. Commutating poles are generally bulky and increase perceptibly heaviness of the machine (of 1/5 about). In the following experiment they are suppressed and commutation is carried out from the outside of the machine owing to an electronic device. Working of this electronic assistance has been described in a previous paper. Here, in this second paper, two different devices are implemented until three quarters of nominal values of the machine ; accurate control of the devices is made easier by means of a computer. Experiment has been implemented without any spark under the brushes, it confirms the feasibility of a new way of commutation for DC machines. These devices do not make yet an industrial way of suppressing commutating poles. On the other hand they lead to an original point of view about commutation phenomena. They set a new process using both the cutting off capability of brushes and the accurate adjustements of power electronics.

Résumé
Nous présentons ici une expérimentation d'une machine à courant continu de puissance 8 kW (135 V, 60 A) fonctionnant sans pôles auxiliaires. Rappelons que ces derniers ont pour fonction habituelle d'assurer la commutation des sections à leur passage sur la ligne neutre. Il s'agit d'inverser le courant dans la section lorsqu'elle passe devant les balais. Les pôles auxiliaires sont en général encombrants et augmentent sensiblement le poids de la machine (de 1/5 environ). Dans l'expérience présentée ici ils sont supprimés et la commutation est réalisée à l'extérieur de la machine grâce à un dispositif électronique appelé d'assistance . Dans un précédent article [1] nous avons donné le principe de fonctionnement de cette assistance. Dans ce deuxième article nous présentons les résultats obtenus sur une machine à l'aide de deux dispositifs électroniques différents pilotés par ordinateur. Cette machine a fonctionné, sans génération d'arc, à trois quarts de sa puissance nominale. L'expérience confirme les possibilités de la commutation assistée par électronique. Les dispositifs utilisés ne constituent pas encore une solution industriellement viable en remplacement du pôle auxiliaire. Ils permettent par contre d'appréhender de façon originale les phénomènes de commutation. Il s'agit d'un procédé nouveau, utilisant à la fois le pouvoir de coupure des balais et les possibilités de réglage fin de l'électronique de puissance.