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"MONTAGE POUR VEHICULES AUTOMOTEURS DIESEL-ELECTRIQUES"
Dans les véhicules automoteurs Diesel-électriques avec batterie de démarrage servant à mettre en marche électri quement le moteur Diesel en employant la génératrice principale montée pour travailler comme moteur série, on charge d'habitude la batterie au moyen de la génératrice auxiliaire, attendu que des dispositions sont prises pour que la génératrice auxiliaire, eu égard à l'alimentation des installations accessoires à tous les régimes de charge, ainsi que pour les diverses vitesses de régime du moteur Diesel, fournisse une tension aux bornes aussi constante que possible.
Une résistance de charge branchée en sé-
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rie avec la batterie à charger permet d'obtenir ce résultat que. lors de la charge à. tension constante aux bornes de la généras trice auxiliaire, le courant de charge diminue automatiquement a mesure qu'augmente la charge, c'est-à-dire à mesure que croit la tension antagoniste de la batterie.
Pour que le véhicule automoteur Diesel*électrique dans lequel le moteur Diesel est démarré par batterie,soit cons- tamment prêt à entrer en service, il importe essentiellement que la batterie soit constamment dans un état de charge convena- ble, et notamment aux basses températures. On sait que la capa- cité d'une batterie diminue à mesure que baisse la température de l'électrolyte, tandis que la valeur du couple de démarrage et la vitesse à laquelle se fait l'allunage du moteur Diesel augmentent.
Eu égard au caractère très variable de la consommas tion d'énergie en service de traction, notamment en service de triage, on prévoit d'habitude le moteur Diesel avec diverses vitesses de régime, et pour des raisons d'économie, de réduc- tien de bruit et d'usure, on cherche à ce qu'il fonctionne toujours, suivant l'effort tangentiel demandé à la périphérie des roues, avec le couple maximum, mais avec une vitesse ré- duite.
Des conditions relatives à la charge de la batterie, d'une part, et au fonctionnement rationnel du moteur Diesel, d'autre part, il résulte que la génératrice auxiliaire doit fournir sa pleine tension aux bornes, même aux vitesses rédui- tes du moteur Diesel. De plus, il faut que, en vue de complé- ter périodiquement la charge de la batterie (charge forcée), la génératrice auxiliaire puisse fournir de même une tension ac- crue, et cela à une vitesse aussi faible que possible, car la charge forcée de la batterie s'opère généralement sans fourni- ture de puissance de traction, donc alors que la puissance
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demandée au moteur Diesel est très faible.
La nécessité de charger la batterie à des vitesses faibles implique pour la génératrice auxiliaire des dimensions et un poids assez considérables, ce qui doit être considéré comme un inconvénient essentiel précisément dans le cas de véhicules automoteurs Diesel'-électriques, où la question de poids joue un rôle important.
Lorsqu'il s'agit notamment de moteurs Diesel à grande puissance, il arrive souvent qu'eu égard aux vitesses critiques, la vitesse de régime la moins élevée et celle qui la suit immédiatement doivent être tenues relativement écartées l'une de l'autre. On est alors obligé de choisir entre deux solutions : ou bien opérer la charge forcée de la batterie avec une vitesse relativement élevée du moteur Diesel, pour que la génératrice auxiliaire ne doive pas être construite trop lourde, ou bien prévoir une lourde génératrice auxiliaire, afin que le moteur Diesel n'ait pas à fonctionner inutilement à des vitesses trop élevées.
On peut apporter une amélioration à l'état de choses qui vient d'être décrit en chargeant la batterie de démarrage, le moteur Diesel tournant à la vitesse de la marche à vide, au moyen non pas de la génératrice auxiliaire, mais de la géné- ratrice principale. Dans la plupart des cas, on ne fait pas de service de traction lorsque le moteur Diesel tourne à la vites se de marche à vide,soit qu'à cette vitesse la puissance four- nie soit trop faible, soit afin d'éviter de passer, sous une charge appréciable, par les vitesses critiques comprises entre la vitesse de marche à vide et la première vitesse de service.
Tous les montages connus à ce jour pour la charge de la batterie au moyen de la génératrice principale exigent un circuit de charge spécial comportant les dispositifs de coupla- ge correspondants. L'objet de l'invention est un montage pour véhicules automoteurs Diesel-électriques avec ou sans généra-
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trice auxiliaire et services auxiliaires rattachés à ces engins, montage suivant lequel le circuit servant pour le démarrage électrique du moteur Diesel peut être conservé tel quel, même pour la charge de la batterie au moyen de la génératrice prin- cipale, le moteur tournant à la vitesse de marche à vide, les services auxiliaires branchés sur la batterie de démarrage fonctionnant à leur pleine tension, même lorsque le moteur Diesel tourne à la vitesse de marche à vide.
Un exemple d'exécution de l'objet de l'invention est représenté au dessin. La génératrice principale b entraînée par le moteur Diesel a est munie d'un enroulement série anti- compound c. L'enroulement d'excitation principal 1 de la géné- ratrice h est pourvu d'une résistance réglable e branchée en série et est alimenté en courant d'excitation par la généras trice auxiliaire f.. Celle-ci est munie de l'enroulement d'ex- citation g, de la résistance réglable h et de l'enroulement compound i, ce dernier étant relié à la résistance e. Les ser- vices auxiliaires dépendant de la batterie de démarrage k sont désignés par m. La batterie de démarrage k. est mise en liaison avec les bornes de la génératrice principale h au moyen du contacteur l.
Le shuntagede la résistance e est en même temps supprimé, et cette résistance se trouve ainsi intercalée dans le circuit d'excitation de la génératrice principale. On peut passer à ce couplage à partir soit de l'état de repos du grou- pe électrogène Diesel, soit d'un état de marche quelconque.
Dans ce dernier cas, il faut d'abord mettre le moteur Diesel à sa vitesse de marche la plus réduite (vitesse pratique de mar- che à vide); c'est après cela seulement qu'on peut fermer le contacteur 1. En conséquence, il faut que le dit contacteur soit verrouillé de façon telle que cette condition soit tout d'abord remplie. La charge à partir de la génératrice princi pale b commence alors aussitôt après la fermeture du contac-
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teur 1. Si l'on ferme le contacteur l alors que le moteur Diesel est à l'arrêt, le groupe se trouve en état de démarrage après cette fermeture. Apres que l'allumage, s'est amorcé, la génératrice commence à effectuer la charge peu à peu à mesure que s'élèvent la vitesse et la tension aux bornes.
En vue de son emploi comme moteur de démarrage, la génératrice principale est pourvue d'un enroulement série spécial c. Cet enroulement série reste en circuit, même lorsque la machine fonctionne comme génératrice, et cela avec effet de contre-compoundage, de sorte que la caractéristique externe de la génératrice est fortement tombante. Cette caractéristique tombante est très favorable sous le rapport de la charge auto- matique de la batterie, du fait qu'à mesure que la charge aug- mente, la diminution de l'intensité de charge élève automati" quement la tension aux bornes de la génératrice.
La résistance de réglage de champ h de la généra- trice auxiliaire est réglée de façon telle que, lorsque le mo- teur Diesel tourne à la vitesse de marche à vide, la généra- trice auxiliaire f. ait aux bornes une tension qui soit encore suffisante pour alimenter les services auxiliaires (par exem- ple le ventilateur assurant le refroidissement du moteur Dieu sel) qui soit directement reliés à la génératrice auxiliaire.
La résistance e comprise dans le circuit d'excitation de la gé- nératrice principale est alors calculée de telle sorte qu'à la vitesse minimum, la tension aux bornes de la génératrice prin- cipale h ne puisse s'élever au-dessus de la valeur maximum ad- missible pour la charge de la batterie. En conséquence, lorsque le moteur Diesel tourne à la vitesse de marche à vide, en ré- glant de façon appropriée les résistances e ou h, on peut opé- rer la charge normale de la batterie (après un repos prolongé du véhicule automoteur) ou aussi la charger à refus.
L'emploi de ce montage suivant l'invention assure
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des avantages très importants par rapport aux agencements con- nus. On peut donner à la génératrice auxiliaire des dimensions réduites, car celle-ci n'a pas à fournir à la vitesse minimum la tension nécessaire pour la charge à bloc de la batterie.
De plus, le moteur Diesel fonctionne d'une manière parfaite- ment économique, car il est en mesure de fournir, à la vitesse minimum, la puissance de charge relativement faible nécessaire.
Un autre avantage important est que le bruit et l'usure du moteur Diesel sont réduits au minimum, car la charge de la batterie s'effectue à très faible vitesse.
Dans les automotrices Diesel-électriques à faible puissance affectées aux services de formation et de triage, le montage suivant l'invention permet de supprimer la génératrice auxiliaire puisque, pendant les repos fréquents et prolongée auxquels ces services donnent lieu, la batterie peut être re- chargée par la seule génératrice principale à la vitesse de mar- che à vide du moteur Diesel suffisamment pour assurer l'alimen- tation des services auxiliaires dépendant de cette batterie.
Du point de vue du service, il est également très favorable que, pour la charge de la batterie au moyen de la génératrice principale au cours des périodes de freinage et d'arrêt de l'automotrice, qui coincident avec la marche à vide du moteur Diesel, le moteur qui actionne le compresseur d'air de freinage et qui est relié à la batterie fonctionne sous la pleine tension, assurant ainsi un renouvellement rapide de l'air de freinage consommé. Cette circonstance revêt une im- portance particulière dans le cas de parcours freinés sur des descentes de grande longueur.