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"RELAIS D'ACCELERATION POUR VEHICULE à TRACTION ELECTRIQUE
FAISANT VARIER LE COURANT EN FONCTION DE LA VITESSE"
Pour démarrer ou freiner électriquement un véhicule, @ on peut se servir d'un équipement de contrôle dont la progres- sion dépend d'un relais d'accélération. Ce relais,comporte une bobine d'excitation parcourue par le courant des moteurs. Cette bobine attire ou retient une armature qui, par l'intermédiaire de ses contacts, empêche la progression de l'équipement de contrôle aussi longtemps que le courant des moteurs de trac- tion dépasse la valeur fixe pour laquelle le relais a été réglé.
Avec un relais de ce genre le passage de l'équipement de contrôle d'une position à la position suivante s'effectue tou- jours pour une même intensité du courant des moteurs de trac- tion. On obtient ainsi un effort moyen de démarrage ou de frei- nage constant et par suite on utilise mal le pouvoir adhérent des essieux moteurs. En effet, l'adhérence d'une roue diminue
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quand sa. vitesse croit. Avec un relais dtaccél6ration réglage fixe, l'effort moyen constant doit correspondre à l'adhérence à la plus grande vitesse.
Il s'ensuit qu'aux faibles vitesses, l'essieu développe un effort sensiblement inférieur à celui per- mis par l'adhérence. L'emploi d'un relais d'accélé'ration à ré-
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glage fixe ne réduit donc pas au minimum la durée du démarrage ou du freinage électrique.
L'invention consiste a faire varier le réglage du relais d'accélération en fonction de la vitesse du véhicule et suivant l'état du rail ou de la route. Ce relais commandera par conséquent l'avance de l'équipement de contrôle de manière à réaliser un démarrage ou un freinage automatique avec un effort moyen aux essieux très voisin de celui autorisé par l'adhérence,
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permettant ainsi üqut111Seï intégralement, dans toute la gamme des vitesses, l'adhérence des essieux moteurs.
ani notamment A cet effet, le nouveau relais d'accélération comporte, une bobine supplémentaire, dont l'excitation dépend de la position dans laquelle se trouve l'équipement de contrôle, ainsi que des conditions d'adhérence présentées momentanément par le rail ou la route, et qui modifie l'attraction exercée par la bobine ampère-
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mo=fiiri:e usuelle. des dessins schématiques ci-annexés La fi g. laontre un exemple de réalisation de l'invention appliquée un démarrage automatique de deux moteurs de traction.
Le circuit de puissance des moteurs de traction Mi et M2 est re- présenté en traits forts. Ces moteurs sont connectés en'parallèle .
Ils sont alimentés par la ligne à travers une résistance de dém,.r- rage R; ce Lie résistance est t court-cir cuitée progressivement; par l'équipement de contrôle au moyen du curseur P et des prises P1 à.
.En.
Le relais d'accélération RA, d'une construction connue,
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possède outre, la bobine dl 6 Lion à parcourue par le courant. des moteurs MI. et Un et les autres bobines (non représentées sur la figure) nécessaires éventuellement à son fonctionnement, une bobine supplémentaire y dont les ampères-tours s'ajoutent à ceux de la bobine a. L'alimentation de la bobine v est dérivée entre
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deux curseurs T et Q; le curseur T se déplace sur les prises de t1 à th d'une résistance W et le curseur Q se déplace sur les pri- ses de q1 à qn d'une résistance r.. Les résistances r et W con- nectées en série sont alimentées aux bornes d'une source auxi- liaire à tension constante.
Le déplacement du curseur T est commandé à la main; on lui donne une position d'après l'état du rail ou de la route. Le déplacement du curseur Q est effectué par l'équipement de contrôle en même temps que celui du curseur P pour l'élimination des éléments de la résistance de démarrage R, de telle sorte qu'à chaque position du curseur P corresponde une position déterminée du curseur Q.
L'armature du relaisRA retombe et permetà l'équipement de contrôle d'avancer d'une position lorsque la somme des ampères- tours fournis par les bobines d'excitation a et v devient infé- rieure à une valeur dépendant de la tension du ressort de rappel u de l'armature.
A l'instant initial du démarrage,le curseur P est en contact avec la prise et le curseur Q avec la prise q1, la résistance branchée aux'bornes de la bobine v a une petite va- leur ohmie, la tension d'alimentation de cette bobine est faible et par suite les ampères-tors qu'elle fournit sont faibles. La bobine & doit donc fournir des ampères-tours élevéspour attirer ou retenir l'armature du relais d'accéléra- tion RA. Il s'ensuit que le relais d'accéda ration RA permet à l'équipement de contrôle d'avancer jusqu'à une position pour laquelle l'intensité du courant des moteurs de traction atteint la valeur élevée requise pour produire l'enclenchement de ce relais.
Le démarrage s'effectue ainsi à l'instant initial avec un effort important aux essieux.
Au fur et à mesure que la vitesse du véhicule augmente, l'équipement de contrôle déplace le curseur Q sur les prises de q1 à qn. On augmente ainsi la valeur de la résistance placée aux bornes de la bobine v et par conséquent sa tension d'alimentation.
La bobine v fournissant des ampères-tours de plus en plus impor- tants, les ampères-tours à fournir par la bobine a pour mainte-
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nir l'armature diminuent. Par suite le relais d'accélération RA permetl'avance de l'équipement de contrôle pour des valeurs de l'intensité du courant des moteurs de traction de plus en plus petites au fur et à mesure que le démarrage progresse et quela vitesse du véhicule croît. L'effort de démarrage diminue donc au fur et à mesure que la vitesse du véhicule augmente.
Il est important de remarquer que le dispositif décrit lie l'effort de démarrage à la vitesse du véhicule. En effet, d'une part, pendant le démarrage, la vitesse du véhicule dépend de la position occupée par le curseur P; d'autre part la position du curseur P impose la position du curseur Q. Comme la position du curseur Q détermine l'intensité du courant de démarrage pour la- quelle le relais RA autorise le passage de l'équipement de contrôle d'une position à la position suivante, l'effort de démarrage se trouve lié à la position occupée par l'équipement de contrôle et par conséquent à la vitesse du véhicule.
Il est aisé de voir qu'on peut déterminer la résistance r. et répartir les prises q de maniè- re à maintenir pendant le démarrage un effort aux essieux moteurs très voisins de l'effort maximum permis par l'adhérence.
On sait que l'adhérence d'une roue varie suivant l'état du rail ou de la route ; le pouvoir adhérent sur rail sec étant plus élevé que sur rail humide. Afin de pouvoir régler l'effort de démarrage suivant l'état du rail ou de la route, le curseur T peut être déplacé sur les prises de t1 à th de la résistance W.
Par exemple, si l'on désire augmenter l'effort de démarrage par temps sec, on déplace le curseur T vers la prise t1. On diminue ainsi la tension d'alimentation de la bobine v et par conséquent les ampères-tours qu'elle fournit. Il s'ensuit que dans toute la zone de fonctionnement, le relais RA retombera pour une valeur plus élevée de l'intensité du courant des moteurs de traction.
La courbe des efforts moyens de démarrage en fonction de la vitesse est déplacée dans le sens des efforts croissants.
La fig. 2 montre un exemple d'application de l'inven- tion à un freinage rhéostatique pour l'arrêt. Le circuit de puis- sance des moteurs de traction M1 et M2 est représenté en traits
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forts. Ces moteurs sont connectes en parallèle avec les exci-/ tations croisées. Ils débitent dans la résistance de freinage R; cette résistance est court-circuitée progressivement par l'équi- pement de contrôle, au moyen du curseur P et des prises p1 à pn.
Le relais d'accélération RA,d'une construction connue, possède outre la bobine d'excitation a parcourue par le courant des moteurs M1 et M2 et les autres bobines (non représentées sur la figure) nécessaires éventuellement à son fonctionnement, une bobine v et une bobine b. La bobine y est alimentée en poten- tiomètre sur la résistance branchée aux bornes d'une source auxiliaire à tension constante. Une borne de la bobine v est connectée à une prise placée au milieu de la résistance r.
L'autre borne de la bobine v est connectée au curseur Q qui se déplace sur les prises de q1 à qn de la résistance x. Le déplace- ment du curseur Q est effectué par l'équipement de contrôle en même temps que celui du curseur P pour l'élimination des éléments de la résistance de freinage R, de telle sorte qu'à chaque posi- tion du curseur P corresponde une position déterminée du curseur Q.
A l'instant initial du freinage, le curseur P se trou- ve en p et le curseur Q en q1. Toute la résistance de freinage est branchée aux bornes des moteurs de traction M1 et M2. La bobine y est alimentée entre les prises q1 et s de la résistance r., elle fournit des 'ampères-tours élevés qui s'ajoutent à ceux fournis par la bobine a. L'armature du relais d'accélération RA est donc attirée ou retenue par une faible valeur de l'intensité du courant des moteurs M1 et M2. Il s'ensuit qu'à l'instant ini- tial du freinage, lorsque la vitesse du véhicule est élevée, le relais d'accélération RA est réglé automatiquement pour obtenir un. faible effort moyen de freinage. Au fur et à mesure que le véhicule.ralentit, l'équipement de contrôle en progressant déplace le curseur Q sur les prises q1 à qn.
La tension d'alimentation et par suite les ampères-tours de la bobine y- diminuent. Les ampères-tours de la bobine qui'maintiennent le relais RA enclen- ché augmentent. Ce relais retombe donc pour des intensités de plus en plus élevées du courant des moteurs M1 et M2 au fur et
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à mesure que le freinage progresse. Lorsque le curseur Q dépasse la position de la prise a sur la résistance r, les ampères-tours de la bobine v croissent mais s'opposent à ceux de la bobine ce qui a pour effet d'augmenter de plus en plus l'intensité au courant des moteurs M1 et M2 pour laquelle le relais RA retombe.
L'effort moyen de freinage augmente donc au fur et à mesure que la vitesse du véhicule diminue..
Comme il a été expliqué précédemment, pour chaque position de l'équipement de contrôle, il est possible de choisir les prises de q1 à g n sur la résistance r, de manière à obtenir pendant tout le freinage rhéostatique. un effort aux essieux moteurs très voisin de l'effort maximum permis par l'adhérence.
Afin de pouvoir adapter l'effort de freinage à l'adhé- rence dépendant de l'état du rail ou de la route, le relais d'ac- célération RA possède la bobine b alimentée en potentiomètre au de moyen d'un curseur T' se déplaçant sur les prises /t1 à th d'une résistance Cette résistance est alimentée à tension constante par une source auxiliaire. En déplaçant à la main le curseur T' sur les prisest1 à th de la résistanceW', on fait varier les ampères-tours fournis par la bobine b. et par conspuent les am- pères-tours de la bobine a qui maintio @e@t le relais RA enclenché.
On peut ainsi déplacer suivant l'axe des efforts la courbe de l'effort moyen de freinage en fonction de la vitesse.
Un autre moyen d'effectuer ce dernier réglage consiste à déplacer au moyen d'un curseur la prise d'alimentation , de la bobine v. Ce dispositif supprime la bobine b.
La fig. 3 représente un autre exemple d'application de l'invention à un démarrage automatique des moteurs de traction.
Le circuit de puissance estidentique à celui de la fig. 1, les mêmes lettres de référence désignent les mêmes éléments ou appa- reils.
Le relais d'accélération RA est identique à celui de la fig. 1. La bobine v est alimentée en potentiomètre sur une ré- sistance w; une borne de cette bobine est connectée à une extré-
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mité de la résistance 1, l'autre borne est connectée au curseur T qui se déplace sur les prises de t1 à th de la dite résistance w.
Cette dernière est elle-même branchée aux bornes d'un des moteurs de traction, M2 par exemple. Lecurseur T est déplace à la main et installé dans'une position fixe suivant l'état du rail ou de la. route.
Dans le cas de la fig, 1, on réduit l'intensité minimum du courant des moteurs de traction qui provoque le déclenchement du relais d'accélération pour des vitesses croissantes du véhi- cule en augmentant progressivement la tension aux bornes de la bobine v par le déplacement simultané des curseurs Q et P.
Dans le cas de la fig. 3, l'augmentation,de la tension d'alimentation de la bobine v est obtenue par l'augmentation de la tension d'alimentation de la résistance w. La tension aux bor- nes des moteurs M1 et M2 augmente en effet lorsque la vitesse croît.
Le réglage de l'effort de démarrage obtenu au moyen de ce dispositif est cependant moins parfait que celui obtenu avec le dispositif de la fig. i. La courbe de l'effort moyen de démarrage en fonction de la vitesse obtenue avec le dispositif de la fig. 3, est' sensiblement une ligne droite. En proportionnant convenablement les bobines a et v du relaisd'accélération RA et la résistance w, on peut obtenir une droite de l'effort moyen de démarrage en fonction de la vitesse tangente à la courbe de l'ef- fort permis par l'adhérence.
Pour adapter l'effort de démarrage à l'adhérence dépen- dant de l'état du rail ou de la route, on modifie comme précédem- ment le réglage du relais d'accélération RA en déplaçant à la main le curseur T sur les prises de t1 à th.
Le dispositif représenté fig. 3 peut être également utilisé pour commander automatiquement un freinage électrique.
Il est possible, sans sortir du cadre de l'invention, de combiner le dispositif de la fig. i ou de la fige 2 avec celui de la fig. 3. Par exemple, en alimentant suivant les schémas des fig, i et 2les résistances et W ou W', aux bornes d'un des
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moteurs de traction. Cette dernière disposition offre l'avantage de réduire le nombre de prises sur la résistance r.
On peut utiliser le freinage électrique en complément d'un freinage mécanique. Dans ce cas, il est possible de choisir pour les diverses positions de l'équipement de contrôle, la prise q sur la. résistance r. de telle sorte qu'à chaque vitesse le frei- nage électrique fournisse l'effort égal à la différence entre l'effort permis par l'adhérence et l'effort du freinage mécanique.