<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS APPORTES AU CONTROLE A PLEINE RECUPERATION @ ET EXOLUSEUR DE RESISTANCE EMPLOYE A CET EFFET
Le premier perfectionnement formant l'objet de la présen- te invention consiste dans un excluseur spécial des résistances E représenté au dessin annexé en même temps qu'un circuit de contrôle à pleine récupération donné à titre d'exemple et dans lequel le dit excluseur est introduit.
Le dessin suppose que la fonction de l'excluseur est d1 insérer et de court-circuiter deux résistances X1, X2, dont la pre- mière est montée entre les contacts 17 et 15 et la seconde entre les contacts 14 et le
Les deux résistances sont court-circuitées lorsque le bras mobile b ( qui, tournant autour de son axe peut accomplir une certaine course limitée par les arrêts ± et g) occupe sa po- sition la plus élevée c'est-à-dire heurte l'arrêta;
les quatre doigts de contact 17-16, 14-18 touchent alors les contacts corres. pondants portés par le bras mobile, 17 et 16 effectuent le court- circuit de X1 à travers le conducteur ( indiqué par une ligne plus marquée au dessin ) qui les réunit, et 14-16 effectuent le court- circuit de X2,
Lorsque) au contraire, le bras mobile occupe sa posi- tion la plus base c'est-à-dire heurte l'arrêt inférieur±, les doigts de contact 17 et 14 quittent les segments correspondants, et les résistances X1, X2 se trouvent insérées dans les circuits respectifs.
L'axe 2 autour duquel tourne le bras mobile b doit être
<Desc/Clms Page number 2>
supposé horizontal, de sorte que, par son propre poids, ce bras tende à prendre sa position inférieure ( résistances in- sérées ).
En plus des segments précités, le bras mobile 1 porte aussi une armature ¯4 en fer ( le fer est toujours indiqué par des traits hachurés dans le dessin ). L'armature n comporte quatre saillies, deux transversales et deux longitudinales.Les deux saillies transversales t, t' sont formées en segment annu- laire, se prolongent symétriquement sur les deux cotés de ± et peuvent s'enfoncer partiellement dans deux évidements qui forment respectivement les entrefers annulaires des électro- aimants s et v.
Les saillies longitudinales e, e' forment, avec le fer des électro-aimants respectifs, deux entrefers à épaisseur va- riable suivant la position occupée par le bras mobile b.
L'action exercée par les électro-aimants ± et v sur le bras mobile est par suite d'une action différentielle et, précisément, à l'action exercée sur la saillie.4 s'oppose cel- le exercée sur la saillie t'. à celle exercée sur la saillie.! s'oppose l'action exercée sur ,µ* .
Entre les deux couples d'actions se neutralisant mu- tuellement il existe cependant une différence. Les actions exer- cées sur t, t' sont presque indépendantes de la position de ces saillies dans leurs entrefers, car elles ne laissent sur leurs cotés que des entrefers d'épaisseur faible et constante, elles sont donc indépendantes de la position du bras mobile 1. A cet effet il suffit que le fer ( hachuré ) des deux électro-aimants s et v n'atteigne Jamais sa saturation, ce qu'on peut réaliser en donnant des dimensions appropriées au noyau des électron aimants et à la longueur des saillies .11 t' de façon que, même dans la position d'enfoncement maximum, les entrefers ne soient occupés que partiellement par les dites saillies.
<Desc/Clms Page number 3>
par contre, les actions sur e, e' dépendent du fait que ces saillies sont plus ou moins proches du fer des électro- aimants et par là elles dépendent de la position du bras mobile
Il s'ensuit que les saillies t, t' assurent a toute la course de b une certaine action différentielle assez cons- tante, tandis que les saillies e, ¯et ont pour but d'intensi- fier cette action, au cours du déplacement, dès que le bras b, l'équilibre initial ayant été rompu, se déplace d'un électro- aimant vers l'autre*
En résumé, l'armature , est étudiée de manière à ce qu'elle ( et par conséquent le bras mobile aussi ) subisse dès le commencement de la course une force initiale considérable due à l'action différentielle de.!, t'.
cette force ne varie que peu avec les variations de la position de b; elle est,par suite, peu variable pendant la course et ne change que fort peu à la suite des variations dans les positions initiales et finales de ±. l'appareil conserve son étalonnage mené avec de petits déplacements des arrêts f, g. Cette action est l'ac- tion principale ; enréglant convenablement les saillies e, e' on peut intensifier cette action pendant la course de manière à rendre le mouvement assez rapide et assez sûr et à rendre stable la position de court-circuit une fois que cette posi- tion a été atteinte.
L'excitation de l'électro-aimant y est constante et peut être fournie par une batterie d'accumulateurs ou par une machine à tension constante; dans le cas représenté au dessin, l'alimentation de v se fait entre 0 et 2 ( la tension entre ces bornes est de 1/4 de la tension.! de la ligne ) et le circuit de v est le suivant 2 - interrupteur sur le cylindre P du controller 22 - circuit excitateur de v-o.
<Desc/Clms Page number 4>
L'électro-aimant s, par contre, est excité par le courant filme qui parcourt le circuit dans lequel sont insérées les résistances X1, X2 et 11 insertion des dites spires excita- trics$- se fait entre les bornes 11 et 13.
Après cela on se rendra aisément compte du fonction- nement : lorsque l'interrupteur 2-22 est fermée ± est excité et le bras 1 qui initialement se trouvait en bas par l'effet de son propre poids* monte et court-circuite X1, X2 seulement lorsqu'il sera à même de surmonter l'action contraire de son poids et de l'électro-aimant v; cela arrivera dès que le cou- rant en v aure baissé en-dessous de la valeur d'étalonnage. Cha- que interruption successive du circuit de v ( effectuée dans le cas considéré par le cylindre P sur les segments 2 et 22 pendant les passages de o à 1, 1 à 2, 2 à 3, 3 à 4, 5 à 6, 7 à 8 ) fait tomber le bras et provoque à nouveau l'insertion des résistances X1, X2 et leur court-circuitement successif dès que le courant aura suffisamment baissé.
Grâce à l'excluseur ci-dessus décrit on a donc la possibilité d'insérer des résistances dans le circuit par la simple interruption momentanée d'un circuit voitmétrique (celui de v) et d'en obtenir le court-circuitement automatique dès que le courant qu'il s'agit de régler le permet.
Un groupe de plusieurs excluseurs ainsi conçus peut fonctionner pour la manoeuvre automatique d'autant de résistan- ces qui doivent être court-circuitées lune après l'autres A cet effet, il suffira de manoeuvrer directement le seul interrupteur de la bobine voitmétrique du premier exclu- seur, dont le levier ou bras b, outre les contacts déjà décrits portera un contact auxiliaire pour l'interruption de la bobine volmétrique de l'excluseur qui doit fonctionner immédiatement
<Desc/Clms Page number 5>
après le premier. Le bras de ce second excluseur portera à son tour un contact analogue pour la manoeuvre de la bobine voitmétrique du troisième excluseur et ainsi de suite.
Tous les interrupteurs voltmétriques précités se ferment lorsque le bras ± correspondant est soulevé ( résistan- ces court-circuitées ).
Le fonctionnement est le suivant : lorsque l'opérateur ferme la bobine voitmétrique du premier excluseur celui-ci se soulève et court-circuite ses propres résistances dès que le courant à règler alimentant sa bobine voitmétrique est tombé en-dessous de sa valeur d'étalon- nage.
Par effet de ce court-circuitement, le circuit Volt- métrique du second excluseur est excité lui aussi, mais l'action de ce second excluseur est retardée du fait que le premier court circuitement a causé une surélévation de courant ; cettesuré. lévation éliminée, la fermeture du second excluseur fait en- trer en action le second excluseur et ainsi de suite.
Réciproquement, l'ouverture de la bobine voitmétrique du premier excluseur fait tomber le bras ± de tous les exclu- seurs et provoque l'insertion de toutes les résistances.
Il est inutile d'ajouter que les bobines ampèremétri- ques de tous les excluseurs seront montées en série, parce que toutes doivent 'être parcourues par le courant qu'il s'agit de régler. comme on le voit, les dits excluseurs par leur grande simplicité et robustesse, sont susceptibles d'effectuer un tra- vail intense; en outre, comme il a déjà été remarqué, leur étalonnage n'est pas sujet à 'être dérangé. En multipliant con- venablement le nombre des excluseurs, on a le moyen de court., circuiter graduellement la résistance régulatrice du courant et de réduire à volonté les limites entre lesquelles il est permis au courant de varier.
<Desc/Clms Page number 6>
On va maintenant faire une application concrète du nouveau système à la traction à pleine récupération avec inter- position ( entre la ligne et ie s moteurs ) d'un dynamoteur à deux enroulements dont le rapport des tensions est 1 : 3, ou à trois enroulements ayant un rapport des tensions 1 : 2 :
1,
On sait qu'avec un tel dynamoteur on a à sa disposi- tion une échelle progressive de tensions applicables successi- vement aux induits moteurs,.. en ordre croissant pour la mise en marche et en ordre décroissant pour l'arrêt, l'échelle étant
EMI6.1
la suivante bzz bzz 3/8, 4/8,, 6/8, 8/8 de V ( tension de ligne )*
Cette échelle permet de réduire les pointes de la courbe des courants dans les moteurs pendant les passages d'une tension à l'autre en insérant dans les moteurs toujours les mêmes résistances de commutation, lesquelles servent par suite pour chaque passage.
La manoeuvre de mise en marche et de freinage pendant chaque passage se réduit donc à insérer d' abord les dites résistances, à effectuer ensuite le passage et à court-circuiter enfin ces résistances aussitôt que le courant uans les moteurs est descendu à une valeur convenable, ce qui, comme on l'a déjà vu, est obtenu automatiquement au moyen de l'exciuseur décrit.
Pour que le bras tombe et insère les résistances X1, X2 avant que les commutations sur les segments principaux du cylindre P ne soient commencées, il suffit de donner aux petits contacts 2 et 23 une extension minimum dans le sens transversal, en réalité, une extension beaucoup moindre que celle des segments principaux comme le montre le dessin*
Dans ces conditions, les doigts de contacts 17 et 14 de l'exciuseur interrompent toujours un courant fort réduit.
<Desc/Clms Page number 7>
Du fait qu'il n'est plus nécessaire de manoeuvrer-les résistances, le contrôle et ses manoeuvres sont extrêmement simplifiés et représentent un progrès considérable par rapport aux controllers ordinaires montés en série.
En effet, tout se réduit à la manoeuvre du cylindre P qui, étant porté de la position o à la position 9, donne lieu à la mise en marche Complété. Par contre, en passant de 9 à o on obtient le freinage presque total. En arrêtant le cylindre P sur l'une quelconque des positions intermédiaires on obtient la marche à une vitesse stable déterminée.
En prévoyant deux ou trois excluseurs raccordés de la manière décrite, les résistances X1, Xg pourront 'être court. circuitéesen deux ou trois reprises, au lieu de l'être en une seule fois comme on l'a supposé,
La description va maintenant tre complétée en se ré- férant au dessin annexé.
Dynamoteur.- Dans l'exemple représenté, on suppose un dyna- moteur à trois enroulements a1, a2, a3 subdivisant la tension de la ligne suivant le rapport 1 : 2 : 1 et fournissant pour les moteurs l'échelle des tensions indiquée plus haut. d est l'excitation en shunt du dynamoteur; c1, c2, c3 sont les compounds de a1, a2, a3 dont les actions s'additionnent lorsque les enroulements fonctionnent en moteur ou en dynamo- et se neutralisent lorsqu'ils fonctionnent en dynamoteur, étant donné que leurs tours aussi sont dans le rapport 1 .* 2 :
le
Moteurs.- Leur excitation en shunt est alimentée directement entre les bornes 2 et .0. du dynamoteur, savoir par 1/4 de V, et le circuit induit contient - outre les armatures M1 et M2, dont les polarités peuvent être renversées par le cylindre T pour produire l'inversion de la marche - aussi les compounds C' et C" dont une partie conjointement avec les résistances
<Desc/Clms Page number 8>
X1, X2 peut éventuellement être court-circuitée par l'exciuseur Le circuit de M1 contient en outre la bobine excitatrice de
EMI8.1
J'électro-aimant ± de l'excluseur.
Les dits circuits d'armature sont : lu 8 - arme Jl1 - 7 ) 11 - bOb..Ê - 18 - camp. Cm -l5-Yl - 17 18 7 - arm. Ml - e bob. - comp. -16- - 18 8 - arme 3 -le ) - 13 - comp.. 0 - 14 - X2 - 16 10 - arme 1±2 - 8 cylindre P.- A l'aide des doigts de contact 3, 2 ±4 1?, 19, 4s 18, 18 CefY11ndJ?e effectue la connexion entre les bornes .o, 23 3j 4 du dynamoteur et les extrémités lia 18 le, 18 des dits circuits d'armature des moteurs.
EMI8.2
A l'aide des doigts de contact irférleurs .2 et 1 le R .... cylindre R court-circuite la résistance/de mise en marche du dynamoteur avant que les connexions précédentes ne soient établies.
A l'aide des petits doigts de contact .2 et 21 le cylindre P règle l'excitation en shunt des moteurs en manoeu- vrant @
Enfin, à l'aide des petits doigts de contact supé- rieurs 2 et 22 le cylindre P manoeuvre, comme il a déjà été
EMI8.3
dit le circuit de rélectro-aimant y de l'excluseur.
On aura : Position .0. : interruption complète - R et ,± insérés de même que X1 et X2.
EMI8.4
Position 1 t R et ± court-circuités -:!L excité, circuit : 2 4 18 - arme 1(2 - le - z.9 - arm. M - 17 - o tension sur cha.- que moteur 1/8 de V.
Position 2 :R et r court-circuités - v excité, circuit :
EMI8.5
8 - 18 - arm. IL?, - le - 3.9 - arme )(1 - 17 - 2 tension sur char.. que induit 2/8 de V.
<Desc/Clms Page number 9>
Position 3 : R et r court-circuités - v excitée circuit : 3 - 18 - arm. M2 - ils - 19 arm. M1 - 17 - o tension sur chaque induit 3/8 de V.
Position 4 : R et court-circuités - v exciter circuit : 4 - 18-arme M2 - 16 - 19 - arm. M1 - 17 - o tension sur chaque induit 4/8 de V.
Position 5 : analogue à la précédente avec la seule diffé- rence que r est inséré.
Position 6 : R et r court-circuités - V inséré, circuits :
3 - 18 - arm. M1 - 17 - o
4 - 18 - arm. M2 - 16 - 1 tension sur chaque induit 6/8 de V.
Position 7 : analogue à la précédente mais avec excitation shunt réduite (r inséré ).
Position 8 et 9 :ce sont les positions normales des moteurs mis en parallèle sur la ligne, avec excitation en shunt pleine pour la position 8 et réduite (r inséré ) pour la position 9.
Cylindre d'inversion de la marche T.- C'est le cylindre habituel portant la position F pour la marche avant, la position B pour la marche arrière, et la position 1 d'interruption com- plète, ce cylindre étant connecté au cylindre principal par un système de verrouillage mutuel de la façon ordinaire.
Automatique :.-' Le second perfectionnement formant l'objet de l'invention regarde l'automatique Au. Lorsque l'automatique est connecté, la borne 4 du dynamoteur est en contact avec la borne 23 du trolley, le dynamoteur est sous courant et peut le fournir aux moteurs ; position est la position normale de marche, aussi bien au démarrage qu'au freinage*
La disconnexion de AU* par contre, met la borne 4 en contact avec l'extrémité 24 de la résistance auxiliaire W
<Desc/Clms Page number 10>
dont l'autre extrémité est mise à la terre c'est-à-dire en contact avec l'extrémité 0 du dynamoteur.
De cette manière, les moteurs et le dynamoteur peuvent marcher en récupération, alimentant non la ligne mais la résis- tance auxiliaire W et l'action de freinage va en décroissant au fur et à mesure que le cylindre P est porté en arrière de la position 9 à la position o.
Cette action de freinage se produit toujours d'une manière automatique par le simple déclanchement de AU et l'opé- rateur peut l'intensifier ultérieurement en agissant sur P dans le sens de freiner. Le déclanchement de l'automatique peut se produire: a) par l'effet de la bobine ampéremétrique à maximum N habituelle c'est-à-dire par excès de charge ; b) par l'effet de la bobine voitmétrique Q, à maximum elle aussi, alimentée suivant le dessin entre .2 et 2, par la basse tension du dynamoteur c'est-à-dire par excès de tension du dynamoteur.
Les dits circuits magnétiques de déclanchement sont complètement séparés et par conséquent les actions mécaniques qu'ils exercent sur le mécanisme de déclanchement de l'automa- tique sont complètement indépendantes.
Il est facile de se rendre compte de la formation du déclanchement voltmétrique.
Quand le train marche, par exemple en descente, et que l'automatique est déclanché par la station fixe ou que la ligne est interrompue par un actif quel qu'il soit, le freinage normal en récupération venant à manquer, au premier moment le train accélère sa marche et augmente les tensionsdynamotoriques jusqu'à ce qu'elles provoquent le déclanchement de Au par Q.
<Desc/Clms Page number 11>
Après ce déclanchement, aucune accélération de la marche n'est Plus possible, car il se produit tout de suite et tout à fait automatiquement le freinage sur la résistance W qui est d'au- tant plus intense que la vitesse à partir de laquelle il a commencé est plus élevée. Le train par conséquent ne peut acquérir des vitesse dangereuses en aucun cas, même si l'opé- rateur n'est pas prêt à intervenir. cette streté est un avan- tage spécifique du nouveau système, puisqu'elle manque dans les systèmes ordinaires.
Dans l'exciuseur ci-dessus décrit, il convient dans quelques cas, de substituer à l'action directe du poids, celle d'un ressort tendant à maintenir le bras b en position de
EMI11.1
disconnexion ( rés3staneesinsérées b déplacé vers s ).
Dans ce cas, l'axe de rotation ± se'trouvera vertical et les mouvements de b. se produiront en un plan horizontal..