Inventaire des instruments scientifiques anciens
dans les établissements publics

Electrodynamique - Electromagnétisme, électrodynamisme

Machine magnétoélectrique de Gramme
Vers 1880 - 1890



Cette machine a été le premier modèle des générateurs industriels à courants continus. Le champ inducteur (stator) est un large aimant en fer à cheval; le champ induit (rotor) est un bobinage particulier dans lequel réside l'essentiel de l'invention. (voir photo ci dessous)

Sur un socle de chêne est fixée verticalement une lourde platine de laiton, qui supporte un gros aimant en fer à cheval (hauteur 50 cm environ) constitué en plusieurs éléments superposés. Entre les extrémités des pôles de l'aimant sont installées deux pièces de fer doux, usinées de sorte à présenter une ouverture cylindrique annulaire qui entroure le bobinage. Ces pièces constituent l'entrefer de l'aimant. Elles ont pour propriété de concentrer l'essentiel de son champ magnétique autour du bobinage. Celui-ci est porté par deux colonnes de laiton tourné, disposées dans l'axe principal de l'aimant. Ces colonnes portent également une grande roue dentée à manivelle, qui transmet son mouvement au rotor. Ce dernier porte, sur son arbre central, un noyau de buis, autour duquel est disposé un anneau de fer doux.

Le circuit induit consiste en un fil de cuivre enroulé dans le même sens tout autour de l'anneau. En fait il est partagé en sections égales qui font chacune un toron autour de l'anneau. Ce montage est dit "en cage d'écureuil". Les contacts de chacun des torons communiquent avec deux des équerres de cuivre disposées en rayons autour de l'arbre. Celles-ci sont isolées les unes des autres; leurs parties apparentes sont parallèles à l'arbre, et sont destinées à entrer en contact les unes après les autres avec les balais. L'ensemble des balais et des équerres porte le nom de collecteur. Enfin ces balais sont reliés électriquement à deux bornes.

Lorsqu'on imprime à l'anneau un mouvement uniforme, l'expérience montre que le circuit est parcouru par un courant continu dont le sens dépend du sens de la rotation. La machine fonctionne alors comme génératrice. Mais elle est réversible, comme la roue de Barlow, l'appareil de Faraday ou la table d'Ampère, et autres appareils dans lesquels un courant peut prendre un mouvement de rotation continue sous l'action d'un champ magnétique extérieur. C'est ainsi que l'axe s'anime d'un mouvement régulier si on relie les balais aux bornes d'une pile.

 


Machine de Gramme. Exemplaire du lycée Molière


Détail de la machine de Gramme, exemplaire du lycée St Louis. On distingue une partie du bobinage en cage d'écureuil.
Les machines de Gramme dans 26 établissements.
Tous les exemplaires qui suivent, sauf exception, portent l'inscription "Gramme Inv breveté SGDG Bréguet Ft.", suivie d'un numéro d'exemplaire
Lycée (ou école) et lieu Exemplaire N°
J.Decour, Paris
182
Ampère, Lyon
195
Polytechnique, Palaiseau
286
Turgot, Paris
384
Chaptal, Paris
507
Paré, Laval
557
Banville, Moulins
646
Descartes, Tours
684
Bourdan, Guéret
685
Musée national de l'éducation, Rouen
708
Saint Louis, Paris
817
Fénelon, Paris
866
Janson, Paris
885
Carnot, Paris
991
Berthollet, Annecy (dotation 09.1888)
1062
Carnot, Dijon
1127
Marceau, Chartres
1265
Molière, Paris
1311
Buffon, Paris (dotation 01.1890 - 700f avec 1 bobine suppl.)
1346
Ampère, Lyon (dotation 06.1890)
1462
Voltaire, Paris
1467
Duclaux, Aurillac
1469
Champollion, Grenoble (dot. 09.1891 - 700f av. 1 bobine suppl)
1471
Briand, Evreux
1815
Kleber, Strasbourg Modèle industriel:
pas de numéro
Louis le Grand, Paris Gramme inv.