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" SYSTEME DE CONTROLE. "
La présente invention concerne les systèmes de contrôle des moteurs pour véhicules capables de maintenir des vitesses commerciales élevées!' avec des démarrages et arrêts fréquents du véhicule et a pour objet un système sûr, simple, économique de ce genre.
Lorsqu'un train circule entre stations très proches l'une de l'autre, il est nécessaire ,pour obtenir une vitesse commerciale élevée, c'est- à-dire pne vitesse moyenne élevée sur un parcours nécessitant des démarrages et des arrêts fréquents, d'accélérer à chaque départ le véhicule ou le train le plus rapidement possible jusqu'à sa vitesse maximum et de l'amener à l'arrêt à
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la station suivante dans un minimum de temps. Pour prendre un exemple concret, un train devra être accéléré depuis l'arrê@t jusqu'à une vitesse de 70 Km. à l'heure en environ 40 secondes.
Après avoir atteint cette vitesse, le train peut circuler pendant environ 32 secondes et la vitesse diminuer seulement légèrement avant l'arrêt, le temps de freinage ne nécessitant qu'approximativement 6 1/2 se condest Il est évident, par conséquent, qu'il n'est pas question d'utiliser de relais d'un fonctionnement lent ou compliqué.En d'autre termes,pour ces hautes accélérations, il est essentiel pour augmenter le confort des voyageurs, de pré- voir un fonctionnement extrêmement doux du train, les voyageurs ne devant pas éprouvez de secousse ni s'apercevoir des changements irréguliers de vitesse ou des efforts de freinage.
Suivant l'invention, l'accélération des moteurs est obtenues en les connectant d'abord en série et ensuite en parallèle et en réduisant rapide- ment la résistance prévue en série dans les différents circuits* la transition de série en parallèle est accomplie sans interruption du courant et sans modifi- cation importante du couple moteur pendant la période transitoire. Plus spéciale- ment il est fait usage de la méthode de transition en pont en prédéterminant, conformément au courant du moteur ou à la vitesse d'accélération, la résistance insérée en circuit avec les moteurs à l'instant où ils sont connectés en paral- lèle, de manière à. assurer un minimum de variations du couple moteur pendant la période de transition.
Suivant un autre aspect de l'invention, on commence et en ter- mine l'accélération des moteurs jusqu'à la pleine vitesse de fonctionnement avec un champ d'excitation fortement réduit et on utilise un controller princi- pal actionné à une vitesse dépendant du degré d'accélération des moteurs ou du véhicule pour contrôler le champ d'excitation et le courant des moteurs.
Le controller principal est prévu pour qu'après le fonctionne- ment des moteurs en parallèle, ceux-ci soient mis en série entre eux et avec des résistances. De cette façon, la vitesse du véhicule peut être ajustée sans utiliser de frein pour obtenir les conditions de traffic variables qui peuvent se rencontrer dans une ville.
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nou- velles de l'invention en se référant à la description suivante ainsi qu'aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et dans lesquels
La Fig. 1 représente un système de contrôle utilisant l'inven- tion.
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La Fig,2 représente schématiquement la construction d'une par- tie d'un des collecteurs utilisés pour le contrôle de la résistance d'accélé- ration.
La Fig.3 est une vue en coupe et en élévation suivant les lignes 3-3 de la Fig.2 représentant l'une des lames du collecteur, et
La Fig.4 est une vue schématique fragmentaire représentant une forme modifiée de l'invention pourvue d'un dispositif sensible au courant pour le contrôle de la vitesse du moteur-pilote.
On comprendra mieux la disposition et le fonctionnement des différentes parties du système en en décrivant le fonctionnement en entiero
Suivant le dessin, on a représenté l'invention suivant une forme appliquée au contrôle de moteurs de traction 10 à 13, les moteurs 10 et 12 étant pourvus respectivement d'enroulements d'excitation série 14 et 15, tandis que les moteurs 11 et 13 sont pourvus respectivement d'enroulements série 16 et 17* Les moteurs sont alimentés par une source appropriée telle qu'une ligne de trol- ley 18 avec retour par le sol 19. Un disjoncteur de lignes 20 est connecté en- tre le trolley et les circuits des moteurs.
Le controller principal 21 actionné à l'aide d'une manivelle 22, permet de fermer le disjoncteur 20 et de connecter les moteurs en série avec les résistances 24 et 25 par l'intermédiaire d'un con- tacteur série 23.
Le moteurs-pilote 26 entraîne ,par l'intermédiaire d'engrenages et d'arbres 27 à 30,une paire de balais 31 et 32 de construction identique pour enlever les résistances accélératrices 24 et 25 des circuits de moteurs et accé- lérer ceux-ci. Bien que le controller principal puisse être d'un type quelconque il est préférable d'utiliser un controller principal du type collecteur. Dans le controller principal représentée on observera que le porte-balais 31 supporte des balais 33 qui, suivant la Fig.2, posent initialement sur des lames courtes 34 connectées à une résistance 35 shuntant l'excitation, Les balais 36 restants portent sur une lame de collecteur plus large 37 pour assurer la fermeture du circuit des moteurs.
On observera que la résistance 35 est connectée par un conducteur 38 en parallèle avec les enroulements d'exoitation 14 et 15 et qu'il est prévu une résistance 39 et une résistance 40 dans ce circuit de shuntage d'excitation. De même, les porte-balais 32 supportent des balais 41 contrôlant à l'aide des lames de collecteur qui leur sont associées, une résistance 42 de shuntage d'excitation connectée par le conducteur 43 en parallèle avec les en-
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-roulements d'excitation 16 et 17. La résistance 44 et la réactance 45 font par- tie de ce circuit de shuntage. Les balais additionnels 46 posent également sur une large lame de collecteur pour assurer la fermeture du circuit principal des moteurs pendant le shuntage de l'excitation.
Comme le montre la Pig.2, les quatre balais supérieurs 36 posent initialement sur la lame de collecteur 37 et portent le courant des moteurs pen- dant l'accélération initiale de ceux-ci. Les deux balais inférieurs 33 posent sur les lames de collecteur 34 et contrôlent l'excitation des moteurs par le de- gré de shuntage de celle-ci. Dans la position initiale pour laquelle les balais de la paire inférieure posent sur les premières lames du collecteur, le circuit de shuntage ne comporte qu'une portion minimum des résistances 35 et 42. Par conséquent, les moteurs démarrent avec un champ d'excitation réduit bien déter- miné.
Ensuite, le champ d'excitation est augmenté graduellement jusqu'à l'inter- ruption complète du circuit shuntant l'excitation* Les six balais posent alors sur la première lame 47 du collecteur principal et portent le courant des mo- teurs, Comme on l'explique plus en détail dans la suite, les résistances série 24 et 25 sont d'abord hors circuit des moteurs connectés en série, Les moteurs sont ensuite connectés en parallèle avec les résistances 24 et 25 connectées respectivement en série avec les branches des circuits mises en parallèle. Le déplacement des porte-balais 32 et 33 vers leur position initiale sert ensuite à enlever les résistances pour complèter l'accélération des moteurs.
Pour contrôler le degré d'accélération des moteurs 10 à 13 in- dépendamment de la charge de la voiture, on prévoit un dispositif 48 sensible à l'accélération pour maintenir une vitesse d'accélération constante. Le dispo- sitif 48 consiste en un poids relativement élevé 49, de l'ordre de 15 kilos, sus- pendu par l'intermédiaire de leviers 50 et 51 pivotant respectivement en 52 et 53. Le poids 49 est de préférence libre de prendre une position déterminée par la pesanteur. On prévoit un ressort de centrage non représenté pour rappeler le poids 49 dans sa position initiale. Le frotteur 56 est supporté au moyen d'un levier 54 pivotant en 55 et connecté à une extrémité d'un levier 51.
Il vient en contact avec un certain nombre de contacts fixes 57 dont chacun est connecté à une portion différente de la résistance 58 connectée elle-même en parallèle avec l'armature du moteur-pilote 26.Normalement, la résistance 58 est connectée entièrement aux bornes de l'induit du moteur-pilote 26 car le frotteur 56 ne pose sur aucun des contacts 57. Lorsque le véhicule est accéléré vers la gauche
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comme indiqué par la flèche 59, l'inertie du poids 49 actionne le frotteur 56 qui vient poser sur un certain nombre de contacts 57 pour courtcircuiter une portion déterminée de la résistance 58. La vitesse du moteur pilote 26 est,par conséquent, une fonction directe du degré d'accélération du véhicule.
Une bobine de calibrage 60 agissant sur le levier 51 dans une direction tendant à assister le mouvement du poids 49,permet de choisir différentes vitesses d'accélération, en modifiant l'excitation de cette bobine, La plus faible accélération corres- pond à la position 2 du oontroller et la plus élevée à la position 6 du control- ler, L'excitation de la bobine 60 est contrôlée de la façon désirée au moyen d'un interrupteur commandé par came 61 pour assurer une faible vitesse du moteur 26 et un degré correspondant faible de l'accélération du véhicule pendant les opérations de shuntage du champ.
La direction de rotation du moteur pilote 26 et, dans certaines conditions, sa vitesse de fonctionnement sont déterminées au moyen d'un relais pilote 62 qui consiste en un bras fourchu 63 tournant en 64 dont une branche 65 supporte élastiquement, au moyen d'un ressort 66, un contact 67 mobile pouvant venir en contact avec une ou l'autre paire de contacts fixes 68 et 69, L'autre branche 70 du levier 63 est pourvue d'une extrémité isolée s'engageant avec l'une ou l'autre des paires de pièces pivotantes 72 et 73 maintenant sous l'ac- tion d'un ressort 74, la fermeture d'une paire de contacts 75 qui courtcircuite normalement une grande partie 76 de la résistance 58,
Le levier fourchu 63 est maintenu par un ressort 77 ainsi que par gravité dans sa position la plus basse de sorte que le contact mobile 67 tend à venir toucher le contact fixe 69 pour provoquer l'excitation de l'enroulement 78, Lorsque cet enroulement d'excita- tion est alimenté, le moteur 26 tourne dans une direction tendant à rappeler les porte-balais 31 et 32 dans leur position initiale. Dans cette position ce- pendant, on peut voir qu'une roulette 79 portée par un prolongement du levier 63 roule contre une came 80 et maintient le contact mobile 67 dans sa position neutre pour laquelle il ne touche aucun des contacts 68 et 69. Une seconde came 81 remplit la même fonction lorsque les résistances d'accélération 24 et 25 sont supprimées dans le circuit des moteurs.
Pour alimenter le moteur-pilote 26, une bobine de relais 92 agit sur le levier fourchu 63 et le déplace dans la direction des aiguilles d'une montre autour du pivot 64 pour fermer le circuit d'un second enroulement d'exci- tation 83 du moteur 26 par l'intermédiaire du contact 68. On verra que les
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connexions de chacun des contacts fixes 68 et 69 se font à travers les bobines de soufflage 84 et 85.
Pour passer des connexions des moteurs de série en parallèle sans changement appréciable du couple exercé par les moteurs sur le véhicule, on utilise une transition du type en pont et on prédétermine ,conformément avec la vitesse d'accélération demandée par le controller principal 21, l'im- portance de la résistance connectée dans chaque branche du pont à l'instant où les moteurs sont connectés en parallèle. Bien que la vitesse d'accélération soit indépendante de la charge du véhicule, le courant des moteurs dépend dans une large mesure du degré d'accélération particulier choisi. Ainsi, par exemple, si le plus faible degré d'éccélération est de 900 mètres par heure par seconde, le courant des moteurs peut être à peu près la moitié de celui qui correspond à 70 kilomètre par heure et par seconde.
Par conséquent, en prévoyant un certain nombre de lames 87 à 90 inclusivement sur le controller principal 21 pour assu- rer les connexions à un certain nombre de contacts fixes 91, le transfert des connexions du motent se produit en un moment qui dépend de la valeur du courant absorbé par le moteur telle qu'elle est déterminée par la position du controller principal 21. Ce transfert variable est déterminé en partie par un frotteur 92 pivotant en 93 et supportant une roulette 94. Celle-ci est rappelée normalement par un ressort 95 pour venir rouler sur une came 96 actionnée par l'arbre 28* La came 96 est inclinée à une extrémité de sorte que , au fur et à mesure que la résistance est exclue du circuit des moteurs, le frotteur 92 pose,sous l'in- fluence du ressort 95, sur un ou plusieurs des contacts 91.
Supposons d'abord que le controller principal se trouve dans sa première position. Le circuit suivant est fermé :le disjoncteur de ligne 20, la ligne de trolley 18, le conducteur 97, les segments de controller 98 et 100, le conducteur 101, la bobine de commande du contacteur de ligne et la connexion de terre 19. En même temps, le contacteur sérieh23 est fermé par un circuit d'excitation qui peut être suivi comme suit :la ligne de trolley 18, le conducteur 97, les segments de controller 98 et 99, les conducteurs 102 et 103, les contacts auxiliaires 104 prévus sur le contacteur parallèle 105, le conduc- teur 106, la bobine de commande du contacteur série, la connexion de terre 19.
La fermeture du contacteur série 23 connecte les moteurs en série suivant le circuit suivant: la ligne de trolley 18, le contacteur de ligne 20, le conduc- teur 107, les moteurs 10 et 12, les enroulements d'excitation 14 et 15, les
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porte-balais 31 et les balais 36, les lames de collecteur 37, la résistance 24, les contacts des contacteurs série 23, la résistance 25, les lames de collecteur 108, les balais @6, le porte-balais 32, les enroulements d'exeitation 16 et 17, les moteurs 11 et 13, la connexion de terre 19.
Comme décrit plus haut, les en- roulements d'excitation des différents moteurs sont shuntés par l'intermédiaire de circuits contrôlés par les balais 33 et 41, et les moteurs démarrent avec une excitation réduite, Les extrémités opposées des groupes respectifs 14, 15 et 16,17 des enroulements d'excitation des moteurs sont raccordés aux contacts d'un inverseur qui permet d'inverser les connexions d'excitation pour modifier la direction du mouvement.
Bien que le fonctionnement du controller principal 21 dans sa première position entraîne la mise en série des moteurs, les mouvements des porte-balais 31 et 33 du controller principal ne peuvent se produire tant que le controller principal 21 n'est pas placé dans sa seconde position pour com- mander le fonctionnement du relais 62 en excitant la bobine 82. Supposons que le controller occupe sa seconde position, le circuit est parcouru de la façon suivante : la ligne d'alimentation 18, le conducteur 97, les lames du collecteur 92 et 109, le conducteur 110, les contacts auxiliaires 111 prévus sur 'un con- tacteur de terre 112, le conducteur 113, la bobine 82 du relais 62, la connexion de terre 19.
La bobine 62 exerce un effort de traction sur son armature qui pro- voque la rotation du levier fourchu 63 dans la direction des aiguilles d'une montre autour de son pivot 64, Lorsque le contact mobile 67 appuie sur le con- tact fixe 68, le circuit de l'enroulement d'excitation 83 du moteur pilote est fermé et celui-ci entraine les porte-balais 31 et 32 vers les engrennages 114 et 115 solidaires des arbres 29 et 30. Ce circuit est parcouru de la façon suivante la ligne d'alimentation 18, les conducteurs 97 et 116, le contact mobile 67, les contacts stationnaires 68, la bobine de soufflage 84, l'enroulement d'exci- tation 83, l'armature du moteur 26, la connexion de terre 19.
La vitesse ini- tiale du moteur 26 est relativement élevée du fait que le bras 70 mû par la bobine @2 interrompt le courtcircuit de la portion de résistance 76 et, par conséquent, connecte le maximum de résistance 58 aux bornes de l'armature du moteur pilote.
Le mouvement initial des porte-balais 31 et 32 entraine une augmentation du champ d'excitation des différents moteurs en augmentant les portions de résistance 35 et 42 shuntant les circuits d'excitation. Lorsque les
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balais 33 et 41 ont introduit toutes les résistances 35 et 42 dans les circuits de shuntage d'excitation, ces balais viennent en contact avec les lammes des collecteurs 47 et travaillent dès lors en parallèle avec les balais 36. Evidem- ment, on peut modifier d'une façon quelconque le nombre de lames prévues pour l'opération de shuntage d'excitation. Suivant une réalisation particulière, on prévoit vingt lames pour le shuntage de l'excitation et cent-trente lames pour le retrait des résistances 24 et 25.
En raison du shuntage de l'excitation, l'effort de traction exercé par les moteurs au démarrage est quelque peu réduit.
Ceci est plutôt favorable. en raison de ce que le couple moteur est graduellement accru. Il en résulte un démarrage très doux. Comme la vitesse initiale du moteur pilote 26 est relativement élevée, le courant du moteur augmente rapidement pour accélérer très rapidement le véhicule. Lorsque le train atteint un degré faible d'accélération déterminé, la masse 49 actionne le frotteur 51 sous l'ef- fet de son inertie et le fait porter sur un certain nombre de contacts fixes 57 pour courtcircuiter une certaine partie de la résistance 58 branchée en paral- lèle avec l'armature du moteur pilote 26.
Si le mouvement est tel que, dans la position série, le dispositif 48 maintient un degré d'accélération de 2,5 kilo- mètres par heure par seconde, le frotteur 56 modifie la résistance 58 et la vitesse du moteur 26 de sorte que les moteurs 10 à 13 inclusivement maintiennent un degré d'accélération constante de 2,5 Km. par heure par seconde.
On peut observer ici que la bobine 60 assiste le mouvement du poids 49 et, par conséquent, détermine le degré d'accélération maintenu par le moteur pilote 26. Le circuit d'excitation de la bobine 60 se ferme de la façon suivante : la ligne de trolley 18, le conducteur 97, les lames de collecteur 98 99, le conducteur 102, la bobine 60, la résistance 120, le point 121. Le circuit se divisée ensuite, une branche se ferme par le conducteur 122, un segment de controller 123 et la connexion de terre 19. L'autre branche du circuit comprend: à partir du point 121, la résistance 124, les contacts de l'interrupteur 61 ac- tionné par la came, la connexion de terre 19.
Cependant, dans les seconde et troisième positions du controller 21, la branche de circuit'*-traversant la résis- tance 124 et l'interrupteur 61 est shuntée vers la terre par l'intermédiaire du conducteur 122 et le segment 123 et, par conséquent, elle n'affecte par le cou- rant traversant la bobine 60.
La vitesse des moteurs et du véhicule continue à croître jus- qu'à ce que les résistances 24 et 25 aient été enlevées des circuits des moteurs
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par les porte-balais 31 et 32. Lorsque les porte-balais 31 et 32 s'appro- chent de leur position finale, l'arbre 28 entraîne la came 81 qui vient en contact avec la roulette 79 du relais pilote 62. On notera que cette came 81 fait glisser légèrement la roulette 71 comme indiqué en 81a, ce qui a pour effet de faire tourner le bras 63 et la branche 70 d'une quantité suffisante pour fermer les contacts 75 qui courtcircuitent la section de résistance 76.
Le moteur 26 fonctionne alors à vitesse réduite. Le contact mobile 67 monté élaetiquement est maintenu contre le contact 68 en raison de l'effort d'at- traction exercé par la bobine de maintien et de soufflage 83, jusqu'à ce que la roulette 79 ait parcouru une distance déterminée sur la portion inclinée de la came 81. Le déplacement de la roulette 79 exerce un effort sur le con- tact 67 jusqu'à ce que ce dernier excède l'effort de maintien. Le contact mo- bile 67 s'ouvre alors brusquement. La bobine de soufflage 84 souffle alors l'arc qui peut se produire au moment de l'ouverture. Lorsque le moteur pilote 26 s'arrête, les moteurs 10 à 13 inclusivement sont connectés en série avec toutes les résistances 24 et 25 exclues du circuit.
On supposera maintenant que le controller principal 21 a été avancé jusqu'à une de ses positions parallèles 3 à 6 inclusivement, pour dé- marrer le véhicule depuis l'arrêt. Dans chacune des positions d'accélération, le transfert de série en parallèle se fait automatiquement. La vitesse d'accé- lération et l'amplitude du courant varient avec la position du controller principal. Par exemple, dans la troisième position, le degré d'accélération reste le même que dans la seconde position série sauf que l'accélération du moteur continue avec les moteurs connectés en parallèle, Dans la quatrième position cependant, une résistance 126 est connectée en circuit avec la bo- bine 60 par le segment de controller 127 de manière à diminuer son courant.
Il faut alors une accélération plus grande pour mouvoir la masse 49 et pour diminuer la vitesse du moteur pilote 26. Comme le moteur pilote diminuer les résistances série 24 et 25 beaucoup plus rapidement, le courant de ce moteur est d'autant plus élevé. Dans la cinquième position, une résistance addition- nelle 128 diminue ce courant, tandis que dans la sixième,position, le circuit traversant le conducteur 122 est interrompu, le moteur pilote 26 fonctionnant à sa vitesse la plus grande pour maintenir le degré maximum d'accélération.
Grâce au circuit constitué par la résistance 124 et l'interrup- teur commandé par came 61, la vitesse du moteur pilote correspondant aux po-
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-sitions 4 à 6 inclusivement du controller principal est moindre pendant les opérations de shuntage d'excitation que pendant les opérations correspondant à la pleine excitation. L'accélération nécessaire pour mouvoir la masse 49 est d'autant moindre que le courant traversant la bobine 60 est plus élevé.
Par conséquent, pendant le shuntage de l'excitation, le moteur pilote fonction- ne à vitesse plus faible pour éviter une valeur trop élevée du courant d'accélé- ration du moteur. Le circuit dérivé comportant la résistance 124 présente une relation définie avec les résistances 126 et 128 et, comme la résistance 124 est connectée en parallèle avec les résistances 126 et 128, il prédétermine le degré d'accélération pour chacune des positions de quatre à six inclusive- ment du controller* Dans la quatrième position du controller, la résistance 126 est connectée en parallèle avec la résistance 124 tandis que, dans la pre- mière position, les résistances 126 et 128 sont connectées en série l'une avec ltautre et en parallèle avec la résistance 124. Dans la sixième position, la résistance 124 seule détermine la vitesse réduite.
Evidemment, la vitesse ou l'accélération peuvent être variées largement en modifiant convenablement la valeur des résistances 120, 124, 126 et 128.
Lorsque le champ d'excitation des moteurs atteint une valeur maxima, une came 129 ouvre l'interrupteur 61 et le maintient dans cette position ouverte jusqutà ce que les résistances 24 et 25 soient exclues des circuits de moteurs,
Supposant que le controller se trouve dans sa sixième position, le moteur pilote 26 fonctionne à une vitesse correspondant à un degré déterminé maximum d'accélération de la voiture.Le champ d'excitation des moteurs est d'abord accru à une valeur maxima. L'interrupteur 61 est ensuite ouvert pour aug- menter la vitesse d'accélération, le moteur pilote 26 entraîne les balais pour diminuer la valeur des résistances 24 et 25 connectées en série avec les moteurs.
Comme la valeur de la résistance enlevée du circuit pour chaque déplacement des balais sur une lame du collecteur est très petite, les variations instantanées du courant d'accélération du moteur sont négligeables* Il ne peut se produire aucune augmentation brusque du courait! qui décroît en déterminant une augmenta- tion correspondante de la vitesse des moteurs. le courant des moteurs et, par conséquent, leur accélération varient suivant une loi très sensiblement linéaire et sont une fonction directe de la vitesse du moteur pilote 26. Par conséquent, la position du controller principal 21 détermine la valeur du courant d'accélé-
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-ration traversant les moteurs 10 à 13 inclusivement. Comme les accroissements de courants pendant le retrait des résistances sont faibles, l'accélération résultante est très douce.
De plus, les étincelles aux balais sont éliminées.
Lors de la transition en pont des connexions des moteurs de série en parallèle, la résistance qui est ré-introduite dans chaque branche de circuit en parallèle est déterminée conformément à la valeur des courants absorbés par les moteurs. Comme on l'a déjà dit, le degré d'accélération imposé par le controller principal 21 est maintenu par un courant d'accélération de valeur déterminée. Par conséquent, en établissant une relation entre la posi- tion du controller prinpipal 21 qui représente les amplitudes des courants des moteurs avec le mouvement des porte-balais 31 et 32, le passage des connexions série à parallèle se produit automatiquement de façon que la résistance correcte soit connectée dans chaque branche en parallèle pour obtenir un transfert en pont convenable.
Ainsi, avec le controller principal 21 dans sa sixième posi- tion, le conducteur 130 conduisant au premier contact stationnaire 91 est ali- menté par le segment de controller 90. Le transfert des connexions des moteurs commence lorsque le frotteur 92 shunte les contacts 91 et 131, Le mouvement du frotteur 92 est déterminé par la came 96 de façon qu'il vienne porter sur un des contacts additionnels 91 au moment où les balais ont enlevé différentes valeurs de résistance du circuit des moteurs. Cela sert à déterminer la valeur initiale de la résistance qui est connectée dans chaque branche du circuit de moteurs.
Lorsque la roulette 94 commence à entraîner la came inclinée 96 vers le bas, le bras de contact 92 ,actionné par un ressort 95, connecte le con- tact 131 au premier des contacts 91. Le transfert des connexions du moteur est par conséquent réalisé par la fermeture résultante des contacteurs de terre et parallèle 105 et 112. Le circuit de commande de ces contacteurs se ferme comme suit: la ligne de trolley 18, le conducteur 87, les segments de controller 98 et 90, le conducteur 130, le contact 91, le contact 131, le conducteur 132, le con- ducteur 133, les bobines de commande des contacteurs parallèles de terre 105 et 112, la connexion de terre 19.Lorsque les contacteurs se ferment, les contacts auxiliaires 104 du contacteur parallèle 105 interrompent le circuit de commande du contacteur série 23.
Le circuit de maintien est alimenté pour chacun des contacteurs par les contacts auxiliaires 134 qui se ferment en même temps que le contacteur 105.
Les contacteurs 23, 105 et 112 sont accouplés par l'intermé-
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-diaire de leviers 135 et 136 pivotant en 137 et 138 de manière à assurer le passage le plus daux et le plus rapide possible de série en parallèle, Lorsque le contacteur série 23 est fermé, le contacteur parallèle 105 peut se déplacer vers sa position de fermeture suffisamment pour ouvrir les contacts auxiliaires 104 mais insuffisamment pour fermer le circuit des moteurs. Lorsque les contacts 104 s'ouvrent, la bobine des contacteurs série n'est plus alimentée et leur mouvement vers la position ouverte est accélérée par les leviers 136 et 136 qui sont actionnés par les contacteurs parallèle et de terre 105 et 112.
Le temps nécessaire pour le transfert des connexions est diminué par le réglage des pro- longements 139/142 inclusivement fixés aux contacteurs 23, 105 et 112 de façon que les circuits soient fermés par les contacteurs parallèle et de terre 105 et 112 pratiquement à l'instant où le circuit des moteurs est interrompu par le contacteur série 23. La fermeture du contacteur de terre 112 entraîne l'ouver- ture des contacteurs auxiliaires 111 et la fermeture des contacts auxiliaires 143 dont le rôle est indiqué plus loin.
L'une des branches de circuit de moteurs en parallèle se ferme comme suit :le conducteur 107, les moteurs 10 et 12, leurs enroulements dtexci- tation 14 et 15, le porte-balais 31, les balais 33 et 36, la résistance 24, le contacteur de terre 112 et la terre. L'autre branche de circuit se ferme par: le conducteur 107, les contacts du contacteur parallèle 106, la résistance 25, le porte-balais 32, les balais 41 et 46, les enroulements d'excitation 16 et 17, les moteurs 11 et 13 et la connexion de terre 19.
Le renversement de marche du moteur pilote 26 destiné à ramener les porte-balais 31 et 32 dans leur position originale est accompli par l'ou- verture des contacts auxiliaires 111 actionnés par le contacteur de terre 112.
Le circuit de la bobine de relais 82 est interrompu et le ressort 77,assisté par la gravité ,entraîne le mouvement du bras 63 du relais 62 en sens inverse des aiguilles d'une montre. Les contacts mobiles 67 viennent poser sur les contacts fixes 69, tandis que le bras 70 entraîne la pièce 73 pour interrompre le court- circuitage assuré par les contacts 75. L'enroulement de champ 78 est excité par le circuit décrit plus haut pour entraîner le moteur 26 dans le sens correspon- dant au retour des porte-balais dans leur position initiale. Le mouvement de retour des balais 31 et 32 retire les sections de résistance contenues dans chacun des circuits de moteurs, la vitesse du mouvement dépendant, comme précé- demment, de la vitesse du moteur pilote 26.
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Si le controller principal 21 a été placé dans sa position pre- mière, on peut voir que les pièces de contact 92 s'appuient sur la partie supé- rieure des contacts 91 et ferment le circuit des bobines des contacteurs paral- lèle et de terre 105 et 112 par l'intermédiaire du conducteur 132. Ce circuit cependant, ne se ferme pas tant que la came 96 ne s'est pas déplacée d'une dis- tance plus élevée que celle qui correspond à la position 6 du controller prin- cipal. En d'autres termes, plus la vitesse d'accélération demandée est petite, plus la résistance enlevée du circuit des moteurs série est faible avant le transfert des connexions parallèle@. Inversement, plus l'accélération est élevée plus la résistance introduite dans chaque branche de circuit parallèle est fai- ble.
Comme on l'a déjà dit, la valeur du courant des moteurs dépend dans une large mesure du degré d'accélération demandé et, par conséquent, en déterminant la valeur de la résistance nécessaire dans chaque branche du circuit parallèle pour accomplir une transition en pont correcte pour différentes valeurs du cou- rant des moteurs, la transition peut s'effectuer sans changement notable du cou- ple-moteur. Par exemple, avec une source d'alimentation de 600 volts et une char ge donnée de la voiture, le courant des moteurs série peut être de 150 ampères, Pour effectuer une transition en pont correcte, le courant traversant les bran- ches respectives de moteurs connectées en parallèle à l'instant du transfert est également de 150 ampères. Si la valeur des résistances 24 et 25 est de deux ohms le courant des moteurs reste inchangé.
Cependant, si la valeur de cette résis- tance était de un ohm, le courant des moteurs après transfert serait de 200 am- pères, et l'accroissement de 50 ampères correspondrait à une variation importante du couple et à une variation brusque de l'accélération désagréable pour les voyageurs.
Si le degré d'accélération des moteurs est plus élevé avec un courant série de 300 ampères, il est nécessaire d'effectuer le transfert de série en parallèle avec une résistance de un ohm dans chaque branche des cir- cuits parallèle, Oomme on l'a déjà dit, le transfert est déterminé en fonction de l'accélération ou du courant des moteurs de sorte que la valeur de la ré- sistance dans les branches en parallèle des circuits est toujours déterminée pour produire une tansition en pont correcte* Dans ce but, la vitesse du moteur pilote 26 peut être contrôlée en fonction du courant des moteurs en utilisant le dispositif 147 représenté à la fig.4, au lieu du poids 49.
Le dispositif 147 consiste en une bobine de courant 148 connectée dans le circuit de moteurs 107
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entre l'interrupteur 20 et les moteurs,La bobine 148 , au moyen de son plongeur 149, actionne les leviers 51 et 54 (Fig. 1) contre l'action d'un ressort 150 de sorte que le bras de contact 56 modifie la vitesse du moteur pilote 26 pour maintenir une valeur prédéterminée du courant d'accélération* Comme dans le cas du dispositif 48 actionné par poids, la bobine calibrée 60 assiste la bobine de courant 148 pour déplacer le bras de contact 56. La position du controller prin- cipal 21 détermine par conséquent la valeur du courant d'accélération.
Lorsque les porte-balais 31 et 32 enlèvent la dernière portion de résistance 24 et 25 des branches des circuits en parallèle, la came 129 quit- te l'interrupteur 61 qui se ferme et alimente la bobine 60 du dispositif 48, Comme il a été dit plus haut, la bobine 60 aide le poids 49 dans ses mouvements déterminés par l'accélération et, par conséquent, oblige le dispositif 48 à diminuer la vitesse du moteur pilote 26 pendant le reste de son fonctionnement.
Cela semble désirable d'autant plus que les porte-balais 31 et 32 agissent par la suite pour diminuer le champ d'excitation à partir d'une valeur maximum prédéterminée et, à moins que la vitesse d'accélération ne soit réduite de façon correspondante pendant le fonctionnement de shuntage de l'excitation , le courant d'induit pourrait atteindre une valeur exagérée. Comme on le sait, le couple par ampère d'induit est moindre lorsque le champ est réduit.
Lorsque l'excitation est shuntée au maximum, les moteurs 10 et 13 atteignent leur vitesse maximum. Lorsqu'on approche de la position finale, la came 80 agissant contre la roulette 79 ferme les contacts 75 courtcircuitant la portion 76 de la résistance 58 du moteur pilote pour ralentir ce dernier.
La bobine de maintien 85 maintient fermé le circuit de l'enroulement d'excita- tion 78 jusqu'à ce que la roulette 79 déclenche la portion inclinée 90a de la came. L'énergie accumulée dans le ressort 66 provoque le fonctionnement brusque des contacts 67 qui s'ouvrent et coupent le circuit de moteur pilote. De toute manière, les porte.-balais 31 et 32 sont toujours amenés au repos dans la posi- tion parallèle quelle que soit la vitesse avec laquelle ils ont été entraînés pendant l'accélération.
Pour obtenir le fonctionnement avec le maximum de souplesse le controller principal 21 est pourvu d'un serment 144 au moyen duquel le moteur pilote 26 peut être amené à tourner en sens inverse pour réduire la vitesse du véhicule. Par exemple, si le controller principal 21 est ramené à
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sa première position après que les balais 31 et 32 ont accompli une portion importante de leur mouvement correspondant au fonctionnement en série avant d'avoir atteint la position correspondant au fonctionnement en parallèle, on peut voir que le circuit qui se fermait par le conducteur 110 et le circuit de la bobine du relais 82 qui se fermait par l'intermédiaire du segment de con- trollr 109 sont interrompus.
Le bras du relais 63 sous l'influence de la pesanteur et du.ressort 77 ferme ses contacts 67 et 69 fermait ainsi le circuit de l'enroulement d'excitation 68 et de l'induit du moteur 26 et renversant son sens de rotation. Les porte-balais 31 et 32 sont ainsi ramenés :Fers la position d'ouverture pour ré-insérer les résistances 24 et 25 dans le circuit des moteurs connectés en série.
Si les moteurs ont été connectés en parallèle et si le contrôliez principal est ramené dans sa première position, la bobine 82 est alimentée par l'intermédiaire du sèment de controller 144, du conducteur 145, des contacts auxiliaires 143 fermés par le contacteur 112 du conducteur 113, de la bobine 82, et de la connexion de terre 19. La bobine 82 actionne le relais 67 qui ferme les contacts 68 alimentant l'enroulement d'excitation du moteur pilote 83.
Par conséquent, le moteur 26 tourne dans la direction correspondant à la posi- tion série en ré-introduisant de la résistance dans chacune des branches paral- lèles du circuit du moteur. Les moteurs restent connectés en parallèle car les contacteurs parallèle et de terre 105 et 112 ont un circuit de maintien commmun. se fermant par les contacts intermédiaires 134 actionnés par le contacteur 105.
Cependant, lorsque le controller principal 21 est revenu dans sa position pre- mière, le relais 62 alimente le moteur pilote 26 de façon qu'il tourne dans une direction telle que les porte-balais 31 et 32 et lès différentes cames retournent dans leur position originale.