BE401741A - - Google Patents

Description

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  BREVET D'INVENTION " Transmission éleotrique en partioulier   @   pour engins de traotion ". 



     .La.   présente invention a pour objet une transmission élec- trique, en particulier pour engins de traction actionnes par un moteur à explosions, qui permet non seulement une régulation continue de la vitesse de rotation de zéro jusqu'au maximum, mais aussi en même temps une multiplication du couple moteur au démarrage. 



   Il est connu que, pour des engins de traction, le couple de rotation doit être maximum au démarrage, lorsque le moteur doit accélérer la vitesse des masses jusqu'à la vitesse finale et, en outre, vaincre les résistanoes de frottement normales. 



  Pour cette raison le moteur à explosion doit être construit pour pouvoir développer le couple maximum susdit, malgré qu'un tel couple n'est entièrement utilisé qu'au moment du démarrage, de sorte que pendant toute la marche normale le moteur à explo- sion travaille dans des conditions très peu économiques. De 

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 même, la régulation de la vitesse telle qu'elle était obtenue à oe jour, par exemple, à l'aide des réducteurs ou analogues, est très imparfaite. Les réduoteurs électriques connus à ce jour dans lesquels, par exemple, le moteur à explosion d'une dyna- mo est utilisé pour alimenter le moteur de commande, possèdent un très mauvais rendement, car la transmission elle-même, étant en servioe pendant tout le temps de la marche de   l'egin   de traotion,   oonsomne   beauooup d'énergie. 



   Tous ces inoonvénients sont supprimés par la disposition selon l'invention, dans laquelle le moteur à explosion est dinensionné uniquement en vue de   vaincre   le couple résistant normal, c.à.d en vue de développer dn couple de rotation correspondant aux pertes par frottement ou analogues, pendant la marche uniforme de l'engin de traotion, tandis qu'au démarrage, la puissanoe oonstante du moteur à explosion est modifiée par la transmission éleotrique selon l'invention, d'une manière telle, qu'il se produit un couple moteur multi- ple, qui diminue de nouveau au fur et à mesure de   l'accroisse-   ment de la vitesse de l'engin de traotion.

   Après la fin du démarrage, la transmission électrique selon l'invention est mise entièrement hors   'aotion   et l'arbre de commande de l'en- gin de traotion est direotement accouplé au moteur à explo- sions. 



   Le dessin oi-annexé représente à titre d'exemple une forme de réalisation de la transmission éleotrique selon l'invention. 



   Le moteur à explosions 1 attaque l'arbre 2 sur lequel est calé le rotor 4 de la dynamo G, dont le stator 3 est solidaire d'un deuxième arbre 5, qui sert à la commande pro- prement dite de l'engin de traotion,par exemple,par l'interné- diaire d'un joint   à.   la cardan 6. 



   Sur l'arbre 5 se trouve fixé le rotor 8 d'une deuxième machine éleotrique M, dont le stator 7 est fixe, quel que soit 

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 le cas. L'arbre 5 est indépendant de l'arbre 2 et ne sera relié à oe dernier que dans des circonstances déterminées et de la manière déorite ci-après, à l'aide d'un accouplement éleotro- magnétique 9. 



   L'excitation des machines G et M s'opère par une souroe de courant étrangère telle que par exemple, une batterie d'ao- oumulateurs, et son réglage s'effectue par un commutateur spé- oial R à l'aide du levier 13; la même souroe de oourant sert également à alimenter les électro-aimants de l'accouplement 9. Le circuit d'excitation des machines G et M est indiqué au dessin par des traits épais, tandis que les traits minces montrent le oirouit d'excitation des électro-aimants de l'ao- oouplement 9 et le oonduoteur du courant de glissement. 



   Dans la position extrême vers la   gauohdu   levier 13, indiquée en traits interrompus, l'accouplement 9 est alimenté par du oourant auxiliaire, de sorte que l'arbre 5 solidaire du stator 3 de la maohine G, est débrayé de l'arbre 2 atta- qué par le moteur 1. L'aooouplement reste inopérant jusqu'au moment d'ouverture du circuit d'alimentation 15 correspondant, ouverture qui se produit uniquement lorsqu'on place le levier 13 sur le plot 16 à l'extrême droite. 



   Dans la position extrême gauohe du levier 13, le courant d'excitation passe du circuit 20 par le oonduoteur 10 uniquement vers le stator 7 du moteur M, de sorte que la dynamo G n'est pas du tout exoitée et, dès lors, le moteur   1,   qui fait tourner le rotor 4 de la dynamo 9 à la vitesse normale, ne développe aucun couple, ni aucune puissance soit par voie   électrique.,soit   par voie mécanique. En pancant le levier 13 sur le plot sui- vant du commutateur ou bien en interoalant une résistance déter- minée dans le conducteur de retour de courant, on amène une fraotion du courant d'excitation par le circuit 11 et les bagues de contact dans l'enroulement du stator 3 de la dynamo G.

   Dans cette position la machine M est, dès lors de nouveau 

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 surexoitée,tandis que par contre la machine G n'est pas suffi-   samnent   excitée et transforme, par oonséquent,l'énergie méca- nique fournie par le moteur 1, en un courant éleotrique d'une intensité élevée mais d'une tension plus basse. ce courant est ensuite amené par le circuit 12 au rotor 8 de la machine M, par laquelle le courant de glissement est de nouveau transformé en énergie mécanique se transmettant à l'arbre à cardan 5. Etant donné que la machine M est   surexcitée,il   se développe dans ces conditions, un couple de rotation oonsidéra- ble qui doit être suffisamment élevé pour que l'engin de traotion se mette en mouvement. 



   Un déplacement suivant du levier 13 vers la droite fait diminuer l'excitation de la machine M et augmenter celle de la machine G, de sorte que l'intensité du courant induit dans eette dernière, diminue tandis que sa tension monte et que, par conséquent, le couple diminue à son tour avec la vitesse croissante. Le stator   4   relié à l'arbre 5 tournant à la vites- se de ce dernier,le déplacement du levier 13 vers la droite fait diminuer la vitesse relative du stator I par rapport au rotor 4 de la maohine G. Grâce à lacoopération du rotor et du stator de la machine G une partie de l'énergie du mo- teur l se transmet à l'arbre 5 par la réaction du couple de torsion de la dynamo G, de sorte que les deux machines G et M transmettent simultanément la puissance totale à l'arbre 5. 



  Par un déplacement du bras 13 vers la droite,la puissance se transmet de degré en degré de la maohine M à la machine G, et, lorsque le levier occupe sa position indiquée en traits pleins au dessin, la puissanoe totale est répartie par moitié entre les deux machines. Les oouples des deux machines G & M s'additionnent toujours et le couple résultant se transmet par la transmission à   cardan..   La vitesse de l'arbre 5 est égale alors à la moitié de la vitesse maximum. 



   En déplaçant le levier 13 davantage vers la droite,on 

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 diminue le courant d'inducteurs de la machine M et l'on aug- mente celui de la machine G ; la machine M est de ce fait in- suffisamment excitée,tandis que la maohine G est surexoitée; la vitesse de l'abre 5 croît et la puissanoe du moteur 1 se transmet à la dynamo G en grande partie par la réaotion à la torsion de cette dernière. Le couple agissant sur l'arbre di- minue et, lorsque le bras mobile se trouve dans sa position à droite représentée en traits interrompus,la puissanoe to- tale est transmise par la machine G fortement   surexoitée,tan-   dis que la maohine M, dont l'exoitation est presque nulle ne fournit presque pas de puissanoe.

   La vitesse de   l'arbre   à cardan atteint à ce moment son maximum, qui est à peu près égal à la vitesse de l'arbre 2. La régulation et le démarrage sont ainsi terminés et l'arbre 5 peut être directement aooou- plé à l'arbre 2 . On l'obtient en plaçant le bras mobile 13 sur le plot d'extrême   droites 6,   ce qui a pour résultat l'interruption de l'amenée du courant aux électro-aimants de l'accouplement 9. En même temps, l'amenée du courant vers les machines G et M se trouve, de ce fait, aussi interrompue. 



   Pendant la   marche   normale tout le groupe de réglage auxi- liaire ne   consommé,   ainsi, aucune énergie, et la puissanoe totale est fournie par le moteur à explosion directement à l'ar- bre de l'egin de traction. On oonstate que le couple maximum est développé par la disposition selon l'invention au moment de lattaque, et que ce couple diminue pendant le démarrage jusqu'à la valeur du couple du moteur à explosion, que ce der- nier développe après le démarrage. La Vitesse augmente,dès lors, proportionnellement et peut être réglée entre les limites voulues. En outre, pendant le démarrage la puissanoe est oon- tinuellement fournie par les deux machines G et M, de sorte   qu'auoupe   d'elles ne doit être construite pour développer la puissanoe maximum. 



   En faisant revenir le levier 13 en arrière à partir de sa 

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 position extrême droite, on réalise une diminution graduelle par étages de la vitesse jusqu'à zéro. On a prévu pour le freinage un commutateur spécial P dont le déplaoement est contrôlé par le levier 13. La manette 20   commandée,par   exem- ple, par une pédale sert, d'une part, au réglage de l'admis- sion de gaz au moteur à explosion, par la soupape de réglage 
21, pendant la marche normale à 1intérieur de l'angle Ó et, d'autre part, au freinage du moteur à l'intérieur de l'angle   #,   lorsque non seulement la soupape 21 est fermée, mais aussi quand des résistances sont interoalées dans le circuit du rotor du moteur M ce qui provoque un freinage efficace. 



   Dans le circuit de rotor 12 est intercalé, en outre,un commutateur auxiliaire 23 également relié au levier 13 et servant à modifier la connexion du circuit 12 lorsque le le- vier 13 dépasse sa position médiane. 



   Il va de soi, que le dispositif déorit ci-dessus convient non seulement pour les engins de traotion   comme,par   exemple,les looomotives de chemin de fer et analogues,mais aussi partout où il s'agit de réaliser une régulation économique de la vitesse de rotation d'une maohine de commande d'une   espèce     quelcon-   que. 



   L'accouplement électro-magnétique 9 peut être réalisé d'une manière voulue queloonque. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. Transmission éleotrique, en particulier pour engins de traotion, caractérisée en ce que la régulation de la vi- tesse s'opère par une modification de l'exoitation d'un grou- pe de réglage auxiliaire qui(se compose de deux machines élec- triques,le rotor de l'une de ces machines étant accouplé à l'arbre de la machine motrioe,par exemple,d'un moteur à ex- plosion , et le stator étant direotement accouplé à l'arbre à cardan, tandis que le stator de la deuxième machine élec- trique est fixe et que le rotor est oalé sur l'arbre à cardan. <Desc/Clms Page number 7>

   2. Transmission éleotrique, en partioulier pour engins de traotion selon la revendication 1, oaraotérisée en ce que les oouples de rotation des deux machines électriques auxiliaires s'additionnent au démarrage, de sorte que chacune d'elle est prévue pour développer un couple inférieur au couple maximum, la puissance étant fournie au démarrage à l'arbre de l'engin de traction par ces machines, tandis que la machine motrioe prinoi- pale, par exemple , le moteur à explosion,n'est pas direotement relié à l'arbre de l'engin de traction pendant le démarrage.

   3. Transmission électrique, en particulier pour engins de traction- selon les revendications 1 & 2, caractérisée en ce qu'après la fin du démarrage, pendant lequel la vitesse de l'arbre à oardan est amenée par le dispositif de régulation jus- qu'à la vitesse de l'arbre moteur du moteur de commande,par exemple,du moteur à explosion, les deux arbres susdits sont méoa-- niquement solidaires et l'excitation des machines auxiliaires est interrompue, de sorte que la puissanoe est transmise direo- tement par le moteur prinoipal, par exemple un moteur à explo- sion, à l'arbre à cardan tandis que le dispositif de réglage est mis hors circuit.

   4. Transmission électrique,en partioulier pour engins de traotion selon les revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au démarrage la vitesse de l'arbre à cardan et le couple agissant sur ce dernier sont modifiés par le déplacement du levier d'un commutateur qui modifie par degrés l'excitation des deux machines d'une manière telle qu'au début du démarrage toute la puissanoe etle couple de rotation sont fournis en plus grande partie à l'arbre par l'une des machines électriques, et en ce qu'ensuite, grâce à l'intercalation dans le commutateur de résistanoes appropriées,qui provoquent une augmentation de la vitesse de l'arbre de commande,la puissance et le couple sont fournis degré par degré par la deuxième machine grâce à la modification simultanée de l'exoitation des deux machines.

   5. Transmission électrique, en particulier pour engins <Desc/Clms Page number 8> de traotion selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le moteur de commande principal est susceptible de fonction- ner pontinuellement à une vitesse constante, indûpendami de la vitesse de l'arbre à oardan.

   6. Transmission électrique, en partioulier pour engins de traction selon les revendioations 1 à 5, caractérisée en ce qu'au freinage l'énergie cinétique est transformée par le rotor de l'arbre à oardan enfénergie électrique, qui retourne à la souroe de oourant auxiliaire ou bien est dépensée dans des résistances,ce qui diminue l'usure des freins mécaniques.

   7. Transmission éleo tri que, en particulier pour engins de traction selon les revendioations 1 à 6, caractérisée en ce que la régulation de la vitesse de l'engin de traction s'opère après l'achèvement du démarrage, par le réglage de l'admission de gaz dans le moteur à explosion,sans la mise en aotion du groupe de réglage auxilaire 8. Transmission éleotrique, en partioulier pour engins de tractionsenon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'au freinage on met en aotion un commutateur interoalé dans le circuit rotorique du groupe de réglage, lequel agit de ce fait comme frein électrique, et étrangle en même temps davanta- ge l'amenée de gaz vers le moteur de commande prinoipal de sor- te qu'il se produit également un freinage mécanique.

   9. Transmission électrique, en particulier pour engins de traotion selon les revendications 1 à 8, caractérisée en ce que lors de la manoeuvre du bras mobile du oomnutateur principal, le bras mobile du commutateur auxiliaire est toujours amené dans une position telle que l'engin de traotion peut être freiné quelle que soit la position du levier du commuta- teur prinoipal.

   10. Transmission électrique, en particulier pour engins de traction selon les revendications 1 à 10,caractérisée en ce qu'au démarrage ou au ralentissement de l'arbreà cardan,la <Desc/Clms Page number 9> puissance proportionnelle aux tours de rotation de glissement de la dynamo, est fournie électriquement par le deuxième rotor à l'arbre à cardan du fait qu'au début la première dynamo est peu exoitée, qu'elle transforme l'énergie mécanique en une énergie éleotrique d'une intensité élevée et d'une basse tension, énergie que le deuxième rotor fixé sur l'arbre à car- dan transforme en énergie mécanique, et étant en même temps surexoité, développe un couple de rotation élevé qui diminue dùune manière continue au fur et à mesure du démarrage par sui- te de l'affaiblissement de son excitation,

   et que par suite de la surexcitation de la dynamo presque toute la puissance du moteur à explosions est transmise directement à l'arbre à cardan par l'intermédiaire du stator grâce à la réaction du cou- ple de rotation, de ce dernier et que finalement les deux arbres sont rendus solidaires l'un à l'autre, à l'aide d'un accouplement et le dispositif électrique est mis hors d'ao- tion,de sorte que toute perte due à la transmission est suppri- mée et qu'il est possible de choisir un moteur de oonrnande (moteur à explosion) de 30% moins fort que dans le cas de la transmission de la même puissance à l'aide d'une transmission électrique permanente.