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Couplage pour le freinage électrique à récupération de moteurs série à courant continu, de moteurs de traction en particulier.
L'objet de la présente invention est un couplage pour le freinage électrique à récupération de moteurs série à courant continu, de moteurs de traction en particulier.
Il est nécessaire qu'un couplage 'pour le freinage à récupération satisfasse aux conditions suivantes: la forme de,.: courbes "@itesses-efforts de freinage" doit être favorable,
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le réglage entre deux -positions de freinage doit être tel qu'il ne donne que de petites variations brusques de l'effert de freinage ou tout au plus de variations brus-
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quée :,.o; nnes de cet effort, il doit amortir des à coups de courant se produisant -car exemple dans le cas d'une baisse de la tension dans le
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cnwu" tear Je ligne amenant le courant de traction,
Des couplages poux- le freinage à récupération selon la fig. i du dessin annexe sont connus.
Le moteur série à courant continu 1-2,comprend.un induit 1 ainsi,qu'un enroule- ment de champ 2 et est relié en série à des résistances 7.
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Son erou..arZ de c31aip 2 est alimenté pour la récupération par une excitatrice dont l'induit est désigné par 1 et i'enroulement de c¯ra.::.n par 4. Une résistance d'amortissement j:¯3. .:..=x.ecte au voleur i2; elle eoz;.tlravers6e dans le même sens par le courant d'induit du moteur 1-2 travaillant en
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générateur et par le courant de i'excitatrice 1-4. De tels couplages répondent mal à la première condition, car ils don- nent des courbes "vitesses-efforts de freinage" peu favora- bles, en particulier lorsque le courant .fourni au réseau a une valeur élevée. Four cesvaleurs élevées en effet, une grande variation @ de la vitesse du véhicule correspond à une petite variation de !$'effort de freinage.
La courbe I ,le la fig. 2 du dessin annexé, sur laquelle les efforts de freinage b sont portés en abscisses et les vitesses v du véhi-
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jule en ordonnées, repi6sen%e*é une telle courbe ùe freinage peur une position donnée de freinage. La forme de la courbe n'e8± pas admissible pour un freinage "stationnaire" au-dessus de certaines valeurs du courant et oblige à rapprocher d'une manière relativement importante les limites entre lesquelles le freinage peut avoir lieu. De tels couplages répondent par contre bien aux seconde et troisième conditions.
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L'inconvénient signale est évité. se'-on ''intention. grâce au fait que la résistance d'amortissement est traversée dans le même sens par Le courant de freinage. ainsi que par
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un courant d'excitation, et qu'elle est en re-.a7....')l1 8}re.; un enroulement compound ,le L'excitatrice, ce dernier donnait passade au courant de freinage. Un te L û':.JUp18.f:,8 d'l)jl1d 8;:'...:13 me temps aux deuxième et troisième conditions.
Les fig. 3 à, 6 du dessin annexa repréaentent !.que - ment plusieurs forgea d'exécution du ..0'a.p.F';G-' se -)11 l'in"en tion, données à titre d'exemples; chacune d'elles c )1'1'es iJùnd à une forme d'exécution.
Selon la fig. 3 l'excitatrice 3-4 alimentant l'enroule- ment de champ 2 du moteur 1-2 est munie de l'enroulement compound 2. traversé par le courant passant dans l'induit 1 du moteur 1-2.
La façon dont varie la vitesse du moteur 1-2 travaillant en générateur, pour une position de freinage, est donnée par la variation du flux dans le moteur ou par le courant d'exci- tation de celui-ci, en freinage "stationnaire". abstraction faite des diverses chutes de tension. D'autre part. le cou-
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rant d'excitation du moteur 1n2 : diminue 1-ôrsque le courant de freinage ou que l'effort de freinage croit .
Grâce à l'en-
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roulement compound 2.. u.i1i-:é ici et dimensionne de manière judicieuse, cette dii,iinut-o.-,i est plus faible; les #J,ai: oe3 "vitesses-efforts de freinagese redressent, autrement dit présentent une courbure moins marquée vers le haut (voir sur
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la fig. 2 la courbe TT, q?li correspond a une position donnée de freinage), quand les valeurs du courant de freinage sont élevées, une variation de la vitesse du véhicule plus petite qu'avec le couplage selon la fig. 1 correspond à une variation donnée de l'effort de freinage.
Ceci permet d'augmenter l'écart entre les limites entre lesquelles le freinage peut
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avoir iie.1 Ce '"te action sur les courbes "vitesses-efforts de freinage" est àJ;mée par la différence entre les ampères- tours totaux d'excitation de l'excitatrice b4 entre des :,:ra. tv de freinage I I et I 0; la différence croît i.,j pi' :"P')!'"';.L.'..1i.':1:011s:s..:t au courait de freinage.
Li h:.e , 1é=.s 2'G aa d'exécution du couplage ( fig . 3 ) > ré- pon.. <,-x seulement à La première condition, CO11me on vient de le voir; ais encore 'd. la seconde et à la troisième.
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Les connexions électriques sont établies dans la forme
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d'exécution selon la fig. 4 de fagon que la différence men- i-onnôe dépende du courant de f:. einae et du courant d'exci- wiori.
Ce:. deux forces d'exécution présentent l'avantage que ' e:w¯wk= .:¯..;e 2..-4 e5'C pluo économique et plus légère que J.ans le cas de couplages à récupération, où l'excitatrice est ...unie d'un enroulement de contre-compoundage. De plus un 3.::Lpic :4angeuent de bornes des connexions de l'excitatrice. avant ou après l'enroulaient compound 2. permet de modifier la for:.e des courbes "vitesses-efforts de freinage , Il est
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également possible de faire varier l'action de l'enroulement
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2jr.p>unâ par un h3:i.unta,:,e ohnique ou inductif. En donnant des ..;,:.:er:. 10ns j judicieuses à la résistance d'alùortissement 6 et à '20Uleet compound 2, on peut maintenir la relation du cou- rant d'excitation au courant d'induit entre des valeurs neces- 5a-ies à 'Jl10 sonne C;J:ú...utati0n pour les Limites entre lesquel- les te freinage a lieu.
L, exaitatriceh-4 peut egaienient être .u1unie de l'enroule- ment à/1.à=tuid ± àa=ii la fre k e;;;.icution selon la fig. 5.
Le c-rc'-'.it e freinage est soumis ici à L'action du circuit ..'excitât-on de l'excitatrice 3--4. Suivant qu'on connecte ce dernier J,.::: ..:...:.1 t avant ou apl'ès ....' 111'oUlèflent oumpound .2.. on nlI Yr... V action différente.
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D'après la fig. 6 l'enroulement compound 2 est dimensionné de façon qu'on puisse coupler une résistance ohmique ou in- ductive en parallèle avec lui, cette résistance est constituée ici par une partie de la résistance d'amortissement 6; l'en- roulement compound 1 pourrait, aussi être monté en parallèle avec toute la résistance d'amortissement 6a-6b.
En changeant les bornes par lesquelles .-'une ou l'autre des connexions du circuit d'excitation au point de jonction des parties 6a, 6b de la résistance d'amortissement 6 est obtenue, on peut modi- fier l'action de cette résistance et de l'enroulement compound
Une partie d'un courant d'excitation peut également circu- ler dans l'enroulement compound 5 en plus d'une partie du cou- rant de freinage.
Les figures du dessin ne montrent qu'un seul moteur de traction 1-2 pour plus de simplicité. Il est bien entendu cependant qu'il peut y en avoir plusieurs. Dans ce cas l'ac- tion de l'enroulement compound 5 augmente avec le nombre des ramifications donnant passage aux courants des moteurs et branchées en parallèle, pour les différents groupements des moteurs travaillant en générateurs; la valeur de la résistance d'amortissement peut par suite demeurer la même pour les di- vers groupements.
Le présent couplage peut aussi être utilisé pour des moteurs série à courant continu qui ne sont pas des moteurs de traction.
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Coupling for electric regenerative braking of direct current series motors, in particular traction motors.
The object of the present invention is a coupling for regenerative electric braking of direct current series motors, in particular traction motors.
It is necessary that a coupling for regenerative braking satisfies the following conditions: the shape of,.: Curves "@ speed-braking forces" must be favorable,
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the adjustment between two -braking positions must be such that it gives only small abrupt variations in the braking effect or at most abrupt variations-
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quée:,. o; nnes of this effort, it must dampen the surges of current occurring - for example in the case of a drop in voltage in the
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cnwu "tear I line bringing the traction current,
Couplings for regenerative braking according to fig. i of the accompanying drawing are known.
The series DC motor 1-2, comprises an armature 1 as well as a field winding 2 and is connected in series to resistors 7.
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Its erou..arZ of c31aip 2 is supplied for recovery by an exciter whose armature is designated by 1 and the winding of c¯ra. ::. N by 4. A damping resistor j: ¯3. .: .. = x.ecte to thief i2; it is traversed in the same direction by the armature current of the motor 1-2 working in
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generator and by the current of the exciter 1-4. Such couplings respond poorly to the first condition, since they give unfavorable "speed-braking force" curves, in particular when the current supplied to the network has a high value. For these high values in fact, a large variation @ in the speed of the vehicle corresponds to a small variation in! $ 'Braking force.
Curve I, FIG. 2 of the appended drawing, on which the braking forces b are plotted on the abscissa and the speeds v of the vehicle.
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jule on the ordinate, repi6sen% e * é such a braking curve for a given braking position. The shape of the curve is not admissible for "stationary" braking above certain values of the current and makes it necessary to bring relatively close the limits between which the braking can take place. On the other hand, such couplings respond well to the second and third conditions.
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The disadvantage signals is avoided. se'-one '' intention. thanks to the fact that the damping resistor is crossed in the same direction by the braking current. as well as by
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an excitation current, and that it is re-.a7 .... ') l1 8} re .; a compound winding, the exciter, the latter gave passage to the braking current. Un te L û ':. JUp18.f:, 8 d'l) jl1d 8;:' ...: 13 me time to the second and third conditions.
Figs. 3 to, 6 of the accompanying drawing represent!. That - several forea of execution of ..0'apF '; G-' se -) 11 in "en tion, given as examples; each of them 'they c) 1'1'es iJùnd to an embodiment.
According to fig. 3 the exciter 3-4 supplying field winding 2 of motor 1-2 is fitted with compound winding 2. through which the current flowing through armature 1 of motor 1-2 passes.
The way in which the speed of motor 1-2 working as a generator varies, for a braking position, is given by the variation of the flux in the motor or by the excitation current of the latter, in "stationary" braking. . apart from the various voltage drops. On the other hand. the neck-
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1n2 motor excitation rant: decreases 1-when the braking current or the braking force increases.
Thanks to the in-
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bearing compound 2 .. u.i1i-: é here and dimensioned judiciously, this dii, iinut-o .-, i is lower; the # J, ai: oe3 "braking speeds-forces straighten out, in other words have a less marked upward curvature (see on
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fig. 2 curve TT, q? Li corresponds to a given braking position), when the braking current values are high, a variation in vehicle speed smaller than with the coupling according to fig. 1 corresponds to a given variation of the braking force.
This makes it possible to increase the difference between the limits between which braking can
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have iie.1 This action on the "speed-braking force" curves is determined by the difference between the total excitation ampere-turns of the exciter b4 between:,: braking ra. II and I 0; the difference increases i., J pi ': "P')! '"' ;. L. '.. 1i.': 1: 011s: s ..: t during braking.
Li h: .e, 1é = .s 2'G aa of execution of the coupling (fig. 3)> answer .. <, - x only to the first condition, CO11me as we have just seen; ais still 'd. the second and the third.
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The electrical connections are made in the form
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execution according to FIG. 4 so that the men-i-onnôe difference depends on the current of f :. einae and the current of exci- wiori.
This:. two execution forces have the advantage that 'e: w¯wk =.: ¯ ..; e 2 ..- 4 e5'C more economical and lighter than J. in the case of recovery couplings, where l The exciter is ... united by a counter-compounding winding. In addition a 3.::Lpic: 4angeuent of terminals of the connections of the exciter. before or after the coiled compound 2 is used to modify the for: .e of the "speed-braking force curves, It is
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also possible to vary the action of the winding
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2jr.p> unâ by a h3: i.unta,:, e ethnic or inductive. By giving ..;,:.: Er :. With judicious use at damping resistor 6 and at '20Uleet compound 2, the relation of the excitation current to the armature current can be maintained between the values required at' Jl10 ring C; J: ú ... use for the Limits between which braking takes place.
The exaitatriceh-4 can also be united from the winding to / 1.à = tuid ± àa = ii la fre k e ;;;. Icution according to fig. 5.
The braking c-rc '-'. It is subjected here to the action of the circuit .. 'we excite the exciter 3--4. Depending on whether the latter J is connected,. ::: ..: ...:. 1 t before or after .... '111' oUlèflent oumpound .2 .. on nlI Yr ... V different action .
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According to fig. 6 the compound winding 2 is dimensioned so that an ohmic or inductive resistor can be coupled in parallel with it, this resistor is here formed by part of the damping resistor 6; the compound bearing 1 could also be mounted in parallel with the entire damping resistor 6a-6b.
By changing the terminals through which one or the other of the connections of the excitation circuit to the junction point of the parts 6a, 6b of the damping resistor 6 is obtained, one can modify the action of this. resistance and winding compound
A part of an excitation current can also flow in the compound winding 5 in addition to a part of the braking current.
The figures in the drawing show only one traction motor 1-2 for simplicity. It is understood, however, that there may be several. In this case the action of the compound winding 5 increases with the number of branches giving passage to the currents of the motors and connected in parallel, for the different groups of motors working as generators; the value of the damping resistance can therefore remain the same for the various groups.
The present coupling can also be used for DC series motors which are not traction motors.