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NOUVEAU PROCEDE DE CONTROLE DE VEHICULES, NAVIRES OU AUTRES
ENGINS A PROPULSION THERMOELECTRIQUE.
La présente invention concerne un nouveau procédé de contrôle de véhicules, navires ou autres engins à propulsion thermoélectrique, par exemple à propulsion Diesel-électrique, ou moteur à gaz-généra- trice électrique.
Les systèmes de propulsion thermo-électrique comportent un moteur Diesel, ou tout autre moteur à combustion interne entraînant un générateur électrique qui fournit de l'énergie à un ou plusieurs
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moteurs de traction ou de propulsion. De tels systèmes sont en usage plus ou moins courant à l'heure actuelle, et utilisent des moteurs série ; ils sont basés sur le contrôle de la tension du générateur, pour commander le couple et la vitesse des moteurs, et sur le fonctionnement d'inverseurs pour commander le sens de leur rotation.
Untel système est très approprié dans le cas de véhicules, dans lesquels tous les moteurs sont soumis simultanément aux mêmes variations de vitesse et de couple, comme dans les locomotives Diesel-électriques, les autobus et véhicules analogues ; ils ne sont pas suffisamment souples pour répondre aux exigences de certains autres types de véhicules, dans lesquels on désire obtenir la meilleure manoeuvrabilité. Ceci est particulèrement vrai dans certains tracteurs, les pelles électriques, les tanks militaires, et engins analogues, qui sont basés sur la commande indépendante d'éléments moteurs latéralement espacés les uns des autres, destinés à la propulsion, à la direction et au freinage.
Ce même triple problème se rencontre dans les navires à hélices jumelées, ou à roues à aubes, bien que dans ces applications, la difficulté est réduite, jusqu'à un certain point, en ce sens qu'une extrême rapidité de réponse, alors qu'on peut la prévoir, n'est ordinairement pas nécessaire.
Pour de telles applications, on a déjà proposé des systèmes à courant commandé, c'est-à-dire, des systèmes dans lesquels le générateur principal est connecté en série avec les induits des moteurs, et destiné à fournir à ces induits un courant unidirection- nel constant, ou variable de manière continue, tandis que l'excita- tion des moteurs est fournie séparément et contrôlée de manière indépendante, en vue de déterminer la vitesse, le couple et le sens de rotation de chacun des moteurs. Un tel système répond avantageu- sement aux exigences principales de manoeuvrabilité exposées ci-dessus.
Par exemple, il est évident que les deux moteurs peuvent avoir
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leur rotation brusquement inversée, par un freinage énergique, par simple inversion de leur courant relativement faible d'excitation, le courant unidirectionnel d'induit étant maintenu constant, ou dans des limites prédéterminées.
De même, on peut diminuer le couple d'un moteur quelconque, ou même le renverser, dans un but de changement de direction du véhicule. Il est évident qu'un avantage propre de ce système réside dans le fait que, si pendant cette opération de direction, l'un,des moteurs exerce un couple en sens inverse, ou en d'autres termes, s'il est freiné et qu'il fonctionne en générateur, l'énergie fournie par ce moteur est utilisée dans le ou les moteurs exerçant un couple "avant", ce qui diminue d'autant l'énergie que doit fournir le générateur principal. L'économie de puissance d'un tel dispositif, comparé à ceux dans lesquels le freinage n'entraîne qu'une dissipa- tion de chaleur, s'est révélée importante, pour un trajet comportant beaucoup de virages, comme cela peut être le cas pour un tank militaire, ou un véhicule analogue.
De tels systèmes à courant commandé sont appropriés et donnent satisfaction dans les applications à la marine, mais ils n'ont pas été jusqu'ici appliqués à des véhicules terrestres, ou dans des applications industrielles, en dépit de leurs avantages évidents en ce qui concerne la manoeuvrabilité. La raison en est évidente, lorsqu'on remarque que, si un tel système répond bien aux exigences de la manoeuvrabilité, il n'est pas caractérisé par une réponse rapide, car cette rapidité n'est pas ordinairement nécessaire dans la propulsion des navires. D'autre part, un véhicule terrestre, lorsqu'il doit se déplacer au proche voisinage de beaucoup d'autres véhicules, et sur un terrain irrégulier, doit posséder non seulement de la manoeuvrabilité, mais aussi une vitesse de réponse extrêmement rapide.
En outre, certaines caractéristiques de la marche des véhi- cules terrestres, telles que l'emballement en descendant les pentes, doivent être évitées au moyen de dispositifs protecteurs appropriés.
Des problèmes analogues se rencontrent également dans certaines
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installations industrielles, dans lesquelles la charge entraine le moteur, à certains moments.
La présente invention a notamment pour objet un système per- fectionné de production et d'utilisation de l'énergie, dont la souplesse est pratiquement illimitée, le fonctionnement certain, facile 9. manoeuvrer et possédant une très grande vitesse de réponse.
Ce système de contrôle, nouveau et perfectionné, de moteurs de traction ou de propulsion présente un passage continu entre la marche avec accélération et le freinage électrique, et est prévu pour le passage rapide et facile d'un régime à l'autre, à tout instant, sans danger de surcharger ou de faire emballer l'un quel- conque des éléments du système.
Le système de contrôle de moteurs de traction ou de propulsion, selon l'invention, est prévu pour plusieurs moteurs, disposés de telle sorte que l'un quelconque des moteurs peut passer indépendamment, de la marche avec accélération au freinage électrique, presque instantanément, de manière continue, sans surcharger ni faire embal- ler un élément quelconque du système.
Le système moteur à gaz ou Diesel-électrique de l'invention permet l'utilisation maximum de la puissance disponible, pour une large gamme de vitesses du véhicule, ou de l'engin propulsé tout en présentant les avantages ci-dessus. Ce système prévoit un courant maximum limite, et permet de changer la valeur de cette limite d'après la vitesse du véhicule ou de l'engin; il utilise des moyens nouveaux et perfectionnés pour limiter la vitesse du véhicule ou de l'engin.
Le système conforme à l'invention prévoit également des moyens pour passer automatiquement au freinage électrique, lorsque les moteurs se trouvent déchargés et que le véhicule ou l'engin propulsé augmente sa vitesse, en dépit du fait que l'opérateur maintient son contrôleur dans la position de pleine marche avant.
Grâce à l'invention, on évite l'emballement dangereux du Diesel, ou du moteur à gaz, en lui faisant entraîner le générateur,
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pendant le freinage électrique. Des moyens nouveaux et perfectionnés permettent également d'augmenter la valeur du rapport couple/vitesse des moteurs. En outre, des moyens automatiques permettent d'effectuer la direction du véhicule avec un minimum de perturbation dans la tension résultante aux bornes des moteurs, et par conséquent, avec une conservation maximum de puissance et une grande simplicité de fonctionnement.
La présente invention permet d'obtenir les avantages ci-dessus, et encore d'autres, au moyen d'un système moteur à gaz - ou Diesel-électrique, à courant commandé, tel qu'il a été défini ci-dessus. Par une sélection appropriée des couples de marche "avant" et "arrière" des divers moteurs, les opérations de chan- gement de direction, de marche avant, de marche arrière ou de freinage électrique peuvent s'effectuer, sans affecter le contrôle du courant d'induit qui circule de manière continue. Pour faciliter la direction, des moyens sont également prévus pour augmenter auto- matiquement le couple des moteurs situés d'un côté du véhicule, chaque fois que le couple des moteurs, situés de l'autre côté, diminue.
L'invention prévoit de préférence un générateur, entraîné par un moteur, et dont le circuit de sortie est constitué par les induits de tous les moteurs de traction, mis en série. Le générateur peut être du type à courant constant, bien que, pour une utilisa- ' tien plus efficace de la puissance maximum disponible du moteur primaire, pour une large gamme de vitesses du véhicule, il soit préférable de limiter la caractéristique tension/courant, par une puissance maximum disponible au moteur, dans la région comprise entre la tension maximum du générateur ( déterminée par la saturation) et le courant maximum du générateur, déterminé par la réaction d'induit ou par tout circuit approprié de limitation du courant.
Chaque moteur de traction est également muni d'une excitatrice séparée entraînée par le moteur à combustion, et munie de dispositifs
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- manuels de contrôle de l'excitation, pour permettre un passage sans à coup de l'excitation du moteur, depuis l'excitation maxima de marche avant, jusqu'à l'excitation maxima de marche arrière.
Pour tout réglage prédéterminé de ce dispositif manuel de contrôle de l'excitation du moteur, le champ inducteur du moteur, et par conséquent son alimentation, est constant, ou peut être amené à varier suivant le courant du moteur, la tension du moteur, ou sa vitesse, ou suivant toute combinaison de ces éléments.
Dans le système considéré, le courant en ligne est limité par un circuit limiteur à courant dérivé, afin de réduire l'excitation du générateur, pour une valeur prédéterminée du courant, la valeur limite du courant diminuant lorsque la vitesse du véhicule augmente.
Un circuit limiteur à courant dérivé est également prévu pour réduire la puissance des moteurs, chaque fois que le véhicule atteint une vitesse limite prédéterminée.
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nou- velles de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels:
La Fig. 1 est le schéma électrique 'un système de production et d'utilisation de l'énergie conforme à l'invention.
La Fig. 2 est le schéma simplifié du circuit limiteur de courant.
La Fig. 3 est le schéma simplifié du circuit limiteur de la vitesse du véhicule.
La Fig. 4 est un schéma simplifié du circuit inducteur des moteurs de traction.
Les Fig. 5,6, 7, 8 sont des courbes caractéristiques du fonctionnement du système.
La Fig. 9 est un schéma analogue à celui de la Fig. l, avec certaines variantes, les mêmes éléments portant les mêmes références.
La Fig. 10 est un schéma simplifié d'une variante du circuit limiteur de courant.
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La Fig. 11 est un schéma simplifié d'une variante du circuit de limitation de la vitesse du véhicule.
Les Fig. 12 et 13 sont des courbes caractéristiques du fonction- nement de la variante de la Fig. 9.
La Fig. 1 représente le schéma du système moteur à gaz = ou Diesel-électrique pour un véhicule autopropulseur.
Ce système comporte un moteur à combustion interne 10, tel qu'un Diesel, disposé pour entraîner par un arbre commun 11, le générateur principal 12, l'excitatrice 13 du générateur, et plusieurs excita- trices 14 et 15 des moteurs de traction. Le circuit d'induit du générateur 12 comprend en série les induits 16 et 17 des deux moteurs de traction, un enroulement 18 des pôles de commutation du générateur 12, et des enroulements 19 et 20 des pôles de commutation des moteurs 16 et 17, respectivement. Ce circuit peut être constamment fermé, comme représenté, ou, si on le désire, on peut y inclure des inter- rupteurs appropriés.
On a également représenté, connectée en permanence dans le circuit en question, la résistance de freinage 21, destinée à être court-circuitée pendant le fonctionnement normal des moteurs, au moyen du contact 22 du contrôleur de freinage 8. Bien entendu, la représentation de deux moteurs de traction 16 et 17 est purement schématique, chacun de ces moteurs pouvant représenter soit un moteur unique, soit un groupe de moteurs disposés avec leurs cir- cuits en série ou en parallèle. A titre d'exemple, en peut supposer que chaque moteur, ou groupe de moteurs, 16 et 17, est prévu pour actionner la chenille d'un véhicule tel qu'un tracteur, un tank ou analogue. Le moteur 16 peut entraîner la chenille de gauche, et le moteur 17, la chenille de droite.
On sait qu'un moteur à combustion interne, du type mentionné, lorsque sa vitesse est maintenue sensiblement constante au moyen d'un régulateur, est capable de fournir une puissance maxima sensi- blement constante, à pleine admission. Comme représenté, le levier
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d'admission 23 est commandé, au moyen d'un mécanisme 24 pouvant dépasser la position correspondant à celle de pleine admission, par un régulateur 25, afin de maintenir constante la vitesse du moteur 10 ; réglage du régulateur est contrôlable par le conducteur, au moyen d'une pédale 26, par l'intermédiaire d'un mécanisme de réglage de la vitesse 27, afin de choisir la vitesse constante désirée.
On a représenté, à titre d'exemple, un régulateur centrifuge
25 destiné à faire tourner un axe 28, au moyen d'un levier 29.
Le régulateur est sollicité vers une position normale par un ressort de tension 29'. Un bras 30 est fixé rigidement à l'axe
28, et un étrier 30', sollicité par un ressort pour s'appuyer sur le bras 30, est monté sans frottement sur l'axe 28 et connecté rigidement au levier d'admission 23. Ce mécanisme est disposé de telle sorte que, pour une diminution de la vitesse du moteur 10, le mouvement des boules du régulateur vers leur axe de rotation fait tourner l'axe 28 dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui fait ouvrir la valve d'admission 23 et ramène la vitesse du moteur sensiblement à la même valeur.
L'étrier
30' possède un prolongement 31 destiné à s'appuyer sur une butée
32, lors de l'ouverture de la valve à la pleine admission, ce qui évite tout mouvement ultérieur du bras 23 de la valve d'admission, mais permet au levier 30 de dépasser cette position, dans un but qui sera décrit ci-après.
Le réglage de vitesse du régulateur 25 est contrôlé, par un ressort de tension 33, situé entre le levier 29 et un levier coudé 34, et coopérant avec le ressort 29'. Ce levier 34 est relié par un mécanisme approprié, par exemple un système hydrau- lique 35, à la pédale 26, et il est disposé de telle sorte qu'en appuyant sur la pédale, on tire sur le ressort 33. On a également représenté un solénoide 37, agissant sur l'admission, et relié au levier coudé 34 de réglagle de la vitesse, au moyen d'un
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tringlage 36.
Comme on l'expliquera plus longuement ci-après, ce solénoïde 37 est destiné à appliquer au ressort de réglage 33 une tension initiale, aussitôt que le courant d'excitation passe dans les inducteurs du générateur 12, de manière à élever la vitesse du moteur à une certaine valeur minimum prédéterminée au-dessus du ralenti. La construction de 36 permet l'application d'une tension ultérieure au ressort 33 de réglage de la vitesse, par l'intermédiaire de la pédale 26.
Le générateur 12, entraîné par le moteur à combustion, possède un enroulement inducteur principal 38, relié directement aux bornes de l'excitatrice 13, et contrôlé de manière telle qu'il produit dans le circuit de sortie du générateur 12, le passqge d'un courant continu unidirectionnel, circulant de manière continue, et ayant une valeur limite maxima prédéterminée, indépendamment de la force contre-électromotrice des moteurs de traction 16 et 17. La carac- téristique Volt/ampère du générateur 12, pour toute vitesse prédé- terminée du moteur primaire dépend de l'alimentation de l'inducteur 38, commandée à son tour par l'alimentation de plusieurs enroulements inducteurs 39, 40 et 41 de l'excitatrice 13.
De préférence, cette excitatrice est une dynamo à courant continu du type à réaction d'induit. Les inducteurs de commande 39, 40 et 41 sont prévus pour produire une tension entre les balais court-circuités 43, et la réaction d'induit, provoquée par le courant traversant ce court-circuit ( par suite de cette tension) produit un flux de direction telle qu'il provoque la naissance entre les balais 42 d'une tension proportionnelle à l'excitation de la machine, selon son axe de court-circuit. L'une des caracté- ristiques désirables d'une génératrice excitée par réaction d'induit, du type ci-dessus, est que sa tension aux bornes suit très ràpidement, et avec un degré élevé d'amplification, toute variation de l'ali- mention de son enroulement inducteur. Des machines de ce type sont appelées "amplidynes".
En se reportant plus particulièrement aux inducteurs de
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commande de l'excitation 13, en voit que l'enroulement 39 est un enroulement stabilisateur ( anti-pompage), connecté directement aux bornes de sortie de l'excitatrice, à travers un condensateur 44.
Cet inducteur 39 n'est ainsi excité que lors d'une variation de la tension de l'excitatrice, et dans un sens tel qu'il s'oppose à la variation..
Le contrôle principal de la tension de l'excitatrice est obtenu par l'inducteur 41 de marche avant, et l'inducteur différentiel 40. En principe, l'inducteur 41 est excité par une source d'énergie à tension sensiblement constante, telle qu'une batterie 4.5, et l'inducteur 40 oppose son action à celle de l'inducteur 41 ; teur 40 est connecté en dérivation aux bornes des enroulements des pôles de commutation 18, 19 et 20, du circuit du générateur 12, pour agir suivant la valeur du courant de ce circuit.
L'excitation de l'inducteur différentiel 40 est modifiée par certains circuits auxiliaires, qui seront examinés plus en détail ci-après. Plus précisément, l'inducteur de marche avant 41 est alimenté à travers un potentiomètre 46, commandé par le régulateur, et connecté aux bornes de la batterie 45, par l'intermédiaire du circuit suivant: pôle + de la batterie, interrupteur 47, fusible 48, fil B+, un contact de verrouillage normalement ouvert 49 sur le contacteur de freinage B, résistance 50, potentiomètre 46, résistance 51, et un fil de masse 52, relié pendant le fonction- nement à la borne négative de la batterie 45, par la masse et par l'un ou l'autre des contacts à main 53-54, qui seront décrits ci-après plus complètement.
On remarquera que le potentiomètre 46 est prévu pour ne produire aucune variation, de la tension appliquée à l'inducteur 41, pendant le mouvement de la valve d'admission entre sa position de ralenti et sa position de pleine ouverture. Si, toutefois, lorsque la valve est entièrement ouverte, le moteur est encore incapable de maintenir la vitesse désirée, le régulateur 25, par l'intermédiaire du
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mécanisme 24, continuera à déplacer le levier 30 et l'index mobile du potentiomètre 46, même si aucun déplacement ultérieur de l'étrier 30' et du levier d'admission 23 n'est possible, à cause de la butée 32.
Un tel déplacement du levier 30, par l'intermédiaire du potentiomètre 46, réduira la tension appliquée à l'inducteur 41, ce qui diminue l'excitation de l'éxcitatrice 13, et celle du générateur 12, ce qui permet au moteur de reprendre la vitesse désirée.
Par ce dispositif, la puissance absorbée par le générateur 12 est réduite, vers le milieu de sa caractéristique Volt/ampère, vers lequel elle dépasse normalement la puissance maximum disponible du moteur 10, afin d'éviter ainsi un léger ralentissement du moteur dans cette région, et de permettre l'utilisation maximum de toute la puissance disponible du moteur à combustion, pour une large gamme de vitesses du véhicule.
La résistance de champ 55 n'est pas nécessairement variable, et on peut, si on le désire, lui substituer une résistance fixe.
Au delà de la position de pleine ouverture de la valve d'admission, le régulateur 25 fonctionne de manière à réduire l'énergie absorbée par le générateur, pour la rendre égale à la puissance disponible maximum du moteur à combustion par la commande de l'inducteur 41 de marche avant, grâce au potentiomètre 46.
Comme on l'a dit précédemment, l'inducteur 40 agit différen- tiellement, et il est prévu, quand il est alimenté, pour exciter l'excitatrice en sens inverse de l'inducteur 41. L'inducteur 40 est connecté aux bornes des enroulements 18,19 et 20 des pôles de commutation, dans le circuit du générateur 12, et il agit en conséquence d'après le courant principal dans ce circuit, de manière à faire baisser la tension aux bornes du générateur 12, depuis une valeur maximum prédéterminée jusqu'à une valeur juste suffisante pour contrebalancer la chute de tension due à la résistance du circuit, lorsque le courant maximum passe.
Le circuit normal d'alimentation de l'inducteur 40 est le
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suivant: pôle + du générateur 12, inducteur 40, résistance de limita- tion 57 du courant et la masse.
Pour limiter le courant, dans le circuit du générateur, à une valeur maximum prédéterminée, on prévoit des moyens supplémentaires pour augmenter brusquement l'alimentation de l'inducteur différentiel 40, lorsque le courant du circuit du générateur atteint une valeur maximum prédéterminée. Ce circuit se comprend mieux en se reportant Fig. 2. Pour prévoir ce courant limite maximum, la résistance 57 est shuntée par un circuit comprenant la batterie 45, un pont redres- seur 58 et un contact normalement ouvert 59 du contacteur de freinage B. Comme on l'a dit ci-dessus, ce contacteur est excité pendant le fonctionnement normal, de manière que le circuit shunt ci-dessus, aux bornes de la résistance 57, soit fermé.
On voit que les deux bras du pont redresseur sont reliés de manière à empêcher tout passage de courant provenant de la batterie 45, à travers la résistance 57. En outre, la polarité du générateur est telle que, lorsque le courant passe dans le circuit principal, dans la direction normale, le côté de la résistance 57 connecté à la borne négative de la batterie, est négatif ; lecôté de la résistance 57 connecté par le pont redresseur au pôle positif de la batterie, est positif, de telle sorte que la chute de tension aux bornes de la résistance 57 équilibre la tension de la batterie à travers le redresseur de blocage 58, les redresseurs empêchant tout passage de courant dans ce circuit en boucle, en provenance de la batterie.
On voit alors que, si le courant passant dans, le circuit du générateur 12, et, par conséquent le courant traversant l'inducteur différentiel 40 et la résistance 57 , atteignent une valeur telle que la chute de tension aux bornes de la résistance 57 est plus élevée que la tension de la batterie 45, d'une quantité suffisante pour traverser les redresseurs des bras du pont 58, du courant passera par la borne positive de la résistance 57, à travers la batterie 45, créant ainsi un circuit pour le courant, en parallèle avec la résistance
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57, et en série avec l'inducteur différentiel 40.
En introduisant ainsi une dérivation sur la résistance 57, la résistance résultante du circuit de l'inducteur 40 est diminuée et l'alimentation de cet inducteur est brusquement augmentée, ce qui diminue l'excitation de l'excitatrice 13, et abaisse l'excitation du générateur 12. Le courant de ce générateur, pour lequel la dérivation ci-dessus se produit, est le courant limite maximum pour le circuit de sortie du générateur 12. L'alimentation additionnelle ainsi fournie à l'inducteur 40 est suffisamment grande, de telle sorte qu'aucune augmentation ultérieure du courant du circuit principal n'est possible, après le fonctionnement du circuit limiteur de courant.
Il est désirable de réduire le courant limite maximum lorsque la vitesse du véhicule augmente, c'est-à-dire que ce courant doit être amené, pendant le fonctionnement, à une valeur plus faible quand la vitesse,du véhicule est élevée, que lorsque cette vitesse est faible.
Cette condition est imposée par les limites de bonne commutation dans les moteurs de traction 16 et 17. On sait que le courant maximum qui peut être commuté de manière satisfaisante, à grande vitesse, est plus faible que celui qui peut être commuté par le même moteur, à une vitesse plus basse. Dans ce but, l'invention prévoit une géné- ratrice tachymétrique 60, ayant un inducteur 61 alimenté séparément, directement à partir de la batterie 45, par le fil B+. La généra- trice tachymétrique 60 est entraînée par l'arbre de l'un des 'moteurs de traction, par exemple, le moteur 16, et elle fournit une tension proportionnelle à la vitesse du véhicule, en vue de modifier le fonctionnement du circuit limiteur de courant.
On voit par ce qui précède que le circuit shunt, aux bornes de la résistance 57, est connecté par des points diagonalement opposés du pont redresseur 58. Ces points sont représentés par 62 et 63, Fig. 1 et 2. En se reportant Fig. 2, on voit qu'un potentiomètre 64, à prise variable 65, est connecté directement aux bornes de la génératrice tachymétrique 60, afin de fournir aux deux autres points diagonalement opposés 66 et 67 du pont 58, une tension appropriée, proportionnelle à la vitesse du véhicule.
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A cause de l'action rectificatrice du pont 58, cette tension fonction de la vitesse peut être considérée comme apparaissant de manière per- manente entre les joints 62 et 63 du pont, indépendamment du sens du déplacement du véhicule, le point 63 étant positif par rapport au point 62.
On voit également Fig.2 que, dans le circuit comprenant en série la batterie 45, le pont 58 et la résistance 57, la chute de tension aux bornes de la résistance 57 et la tension ( due à la vitesse) entre les points 62 et 63 du pont 58 s'ajoutent, et s'oppo- sent à la tension de la batterie 45. Ainsi, pour la limitation du courant, la tension totale disponible pour s'opposer à la tension de la batterie, et pour faire passer du courant à travers le pont et la batterie, à partir de la borne positive de la résistance 57, est augmentée, proportionnellement à la vitesse du véhicule, par la tension entre les points 62 et 63 du pont redresseur 58.
Comme la tension de la batterie est constante, on voit clairement que, lorsque la vitesse du véhicule augmente, la dérivation à travers la batterie, et par conséquent la limitation du courant, ont lieu sous des chutes de tension progressivement plus faibles aux bornes de la résistance 57, c:st-à-dire pour un courant principal réduit, car la chute de tension aux bornes de la résistance 57 est proportionnelle au courant principal. De cette façon, le courant limite maximum est réduit lorsque la vitesse du véhicule augmente.
En se reportant maintenant au contrôle du champ inducteur des moteurs de traction 16 et 17, on peut remarquer que chaque moteur est muni d'un inducteur principal à excitation séparée, le moteur 16 ayant un enroulement 70 connecté aux homes de l'excitatrice 14, et le moteur 17 avant son inducteur 71 relié aux bornes de l'exci- tatrice 15.
Le circuit d'alimentation des inducteurs 72 et 73 des excita- trices 14 et 15 respectivement, est le suivant: pôle positif du générateur 12 à travers une résistance 76, un fil 77, deux
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résistances en parallèle 78 et 79, vers les points 80 et 81 @ des ponts potentiométriques 74 et 75 respectivement, et ensuite, à travers les deux côtés des deux potentiomètres en parallèle, vers le fil 82 relié à la masse. Ainsi la tension apparaissant aux bornes de chaque potentiomètre 74 et 75, entre les points 80, 81 et le sol, est proportionnelle au courant dans le circuit principal du générateur 12, représenté par la chute de tension aux bornes des enroulements 18, 19 et 20 des pôles de commutation.
Une tension appropriée, destinée à être appliquée aux inducteurs 72 et 73, est choisie sur les potentiomètres 74 et 75, au moyen de manettes de direction commandées à main 83 et 84, respectivement.
Il est utile de noter maintenant quelques caractéristiques mécaniques des manettes de direction 83 et 84. Le but principal de ces manettes est de déterminer l'alimentation normale des enrou- lements inducteurs 70 et 71, par le choix sur les potentiomètres 74 et 75 de tensions appropriées proportionnelles au courant principal, pour être appliquées aux inducteurs 72 et 73 des excitatrices.
On remarque également que les interrupteurs 53 et 54 déjà mentionnés sont commandés par des leviers à poignée, fixés aux manettes 83 et 84, ces interrupteurs étant disposés pour se fermer dès que l'opé- rateur saisit les manettes. De préférence, comme indiqué sur le dessin, les manettes 83 et 84 sont sollicitées' vers une position normale, telle que sensiblement la pleine tension correspondant à la marche avant, soit appliquée aux inducteurs 72 et 73. Les manettes 83 et 84 sont également prévues pour faire fonctionner un certain nombre d'interrupteurs et de rhéostats auxiliaires.
Par exemple les rhéostats 78 et 79 sont prévus pour être totalement en circuit lorsque les manettes 83 et 84 sont dans leur position normale, et ils leur sont mécaniquement connectés pour se déplacer avec elles, de manière à diminuer leur résistance, lorsque les manettes sont déplacées en arrière, vers les points zéro des ponts potentiométriques. Les rhéostats 78 et 79 sont prévus pour être
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entièrement sans résistance quand les manettes 83 et 84 atteignent leur point zéro.
Le but de ces rhéostats sera expliqué plus complètement ci-après, en liaison avec le fonctionnement automatique de la direction.
Outre les rhéostats 78 et 79, les manettes 83 et 84 actionnent également des potentiomètres 85 et 86, et des interrupteurs 87 et 88, respectivement. Les potentiomètres -85 et 86, et les interrupteurs 87 et 88 appartiennent à des circuits qui seront décrits ci-dessous, mais il est suffisant, pour le moment,de noter que les curseurs des potentiomètres 85 et 86 sont normalement dans leur position de ten- sion maximum, et, puisque les moitiés "avant" de ces potentiomètres ne comportent pas de résistance, la position de tension maximum est maintenue aussi longtemps que les manettes sont en avant de leur position zéro. Les potentiomètres 85 et 86 deviennent actifs pour réduire les tensions, lorsque les manettes 83-84 sont déplacées au-delà de leur position*zéro, vers leurs secteurs de marche inverse.
Les interrupteurs 87 et 88 sont unipolaires, à deux positions, nor- malement fermés sur un p8le aussi longtemps que les manettes sont dans leurs positions "avant" normales, et sont déplacés vers leur autre pôle, aussitôt que la manette à laquelle ils sont chacun reliés, est déplacée en sens inverse par rapport à sa position normale.
On voit par la description qui précède des potentiomètres 74 et 75, que, lorsque les manettes 83 et 84 sont mises dans une position prédéterminée, l'alimentation des inducteurs, principaux 72 et 73 des excitatrices 14 et 15 varie suivant la valeur du courant principal du générateur 12. En outre, puisque les excita- trices 14 et 15 sont du type amplidyne, il est clair que l'alimen- tation des enroulements 70 et 71 est proportionnelle au courant d'induit des moteurs, et que, sauf quelques conditions exceptionnelles qui seront expliquées ci-après, la caractéristique d'excitation des moteurs de traction 16 et 17 est analogue à celle d'un moteur série.
Dn voit que les manettes 83 et 84 sont contrôlables indépendamment l'une de l'autre, de telle sorte que l'excitation normale de chaque moteur peut être choisie indépendamment, et réglée en tout point,
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,entre l'excitation maximum de marche avant et l'excitation maximum de marche arrière. Le circuit d'alimentation des inducteurs 72 et 73 est représenté de manière simplifiée dans la Fig.4. Alors que cette figure ne représente qu'un seul pont potentiométrique, on doit se souvenir que les potentiomètres 74 et 75 sont connectés avec leurs circuits électriques en parallèle.
Les caractéristiques d'excitation série des moteurs de traction 16 et 17 sont désirables, car elles augmentent la vitesse jusqu'à celle pour laquelle on utilise au maximum l'énergie disponible du moteur à combustion. Toutefois, on a trouvé que des vitesses plus élevées que celles que l'on peut ainsi obtenir étaient désira- bles pour cette utilisation maximum de la puissance du moteur. Ces desiderata proviennent en partie du fait que la saturation des inducteurs des moteurs, aux faibles vitesses du véhicule, lors de l'effort destiné à obtenir la force maximum de traction au démarrage, affecte dans une certaine mesure la proportionnalité entre le courant principal et le flux du moteur.
En conséquence, pour augmenter encore la vitesse du moteur jusqu'à celle pour laquelle on utilise au maximum la puissance du moteur à combustion, l'invention prévoit des moyens additionnels pour exagérer les effets de la caractéristique d'excitation série des moteurs, en commandant l'excitation des moteurs inversement proportionnellement à la vitesse du véhicule, aussi bien que proportionnellement au courant principal.
Dans ce but, on utilise la tension de la dynamo tachymétrique 60, pour alimenter, proprotionnellement à la vitesse du véhicule, deux enroulements inducteurs différentiels 90 et 91 des excitatrices 14 et 15, respectivement.
En se reportant aux Fig. 1 et 3, on voit que les enroulements inducteurs 90 et 91 sont en série, aux bornes de points intermé- diaires 92 et 93 d'un circuit en pont, dont les bornes 94 et 95 sont reliées aux bornes de la génératrice tachymétrique 60. La
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Fig. 3 montre clairement ce pont, qui comporte deux résistances 96 et 97, reliées en série entre les bornes 94 et 95, et une résistance 98, reliée en série avec un redresseur 99, entre les mêmes bornes 94-95. Le redre'sseur 99 est connecté de manière à conduire normalement le courant, la borne 94 étant positive.
Les bras du pont sont proportionnés de manière que le point 92 soit normalement positif par rapport au point 93, les enroulements inducteurs 90 et 91 des moteurs étant connectés entre ces points.
Le circuit d'alimentation des inducteurs 90 et 91 est le suivant: borne 92 du pont, redresseur 100, les inducteurs 90, 91 ensérie, l'interrupteur à poignée 88 dans sa position normale, le curseur du potentiomètre 85, borne 93. On voit que ce circuit traverse, aux choix, soit le potentiomètre 85, soit le potentiomètre 86, ou chacun des deux, mais les interrupteurs 87 et 88 selon la position des manettes de direction 83 et 84. On expliquera plus loin le but des potentiomètres 85 et 86, mais pour l'instant, on peut supposer que ces potentiomètres n'agissent pas, et que les manettes occupent leur position avant extrême comme représenté sur le dessin.
De cette manière, lorsque la vitesse du véhicule et la tension de la dynamo 60 augmentent, la tension aux bornes 92 et 93 du pont croît proportionnellement. Comme on le voit Fig.1 , les enroulements inducteurs différentiels 90 et 91 sont alimentés en opposition avec les inducteurs principaux 72 et 73 respectivement, de sorte que lorsque l'alimentation des enroulements 90 et 91 augmente en même temps que la vitesse du véhicule, l'excitation résultante des excitatrices 14 et 15 des moteurs de traction, et par conséquent, l'excitation des moteurs 16 et 17 eux-mêmes, sont réduites proportion- nellement à la vitesse du véhicule.
On doit se souvenir que cet effet s'ajoute à la réduction d'excitation des moteurs, due à la diminution du courant principal lorsque la vitesse du véhicule augmente, et produit une caractéristique d'excitation série plus prononcée.
L'utilisation du redresseur 99, dans un bras du pont de la Fig.3,
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est évidente, si l'on observe les courbes des Fig. 6 et 7. Le redresseur 99 sert de résistance non linéaire, dont la valeur diminue lorsque la tension aux bornes du pont augmente.
En se reportant Fig.6, on voit que l'on a représenté la courbe du courant principal (ordonnées) en fonction de la vitesse du véhicule (abcisses) depuis l'arrêt jusqu'à la vitesse maximum du véhicule. Celle-ci est indiquée par la ligne 101. On décrira plus loin la manière selon laquelle la vitesse du véhicule est limitée à cette valeur maximum, mais, pour l'instant, il est suffisant de remarquer que la ligne interrompue 102 montre la manière dont le courant principal diminuerait lorsque la vitesse du véhicule augmen- terait, s'il n'y avait pas d'affaiblissement additionnel du champ, par suite de l'alimentation des inducteurs 90 et 91. La ligne droite interrompue 103 indique la limite maximum du courant, qui, comme on l'a vu plus haut, diminue, lorsque la vitesse du véhicule augmente.
Comme on l'a vu dans l'alinéa précédent, l'excitation des induc- teurs 90 et 91 augmente avec la vitesse du véhicule, et cette aug- mentation est sensiblement linéaire, dans une partie 104 de la courbe de la Fig. 7, qui représente l'excitation des enroulements 90-91 ( en ordonnées) en fonction de la vitesse du véhicule (en abcisses). Pour cette raison, le courant principal, dans la Fig. 6, suit la courbe 10'5, plutôt que la courbe 102. Comme on le voit sur cette figure, l'intervalle entre la courbe 105 et la courbe 102 est d'autant plus prononcé que l'alimentation des inducteurs 90-91 augmente (Fig. 7). Ainsi, par suite de l'action des inducteurs 90-91, le courant principal commence à présenter une augmentation en 105a, de la courbe 105, et commence à s'approcher de la valeur limite du courant.
Comme il est indésirable que le courant limite soit dépassé en ce point, une augmentation ultérieure de l'alimentation des inducteurs 90-91 est évitée, et, en réalité, il se produit une nette diminution de leur alimentation par suite de l'action du redresseur 99. La caractéristique négative résistance/tension du redresseur 99 devient prononcée pour des tensions relativement élevées de la dynamo tachymétrique, réduisant ainsi la résistance du bras du pont dans lequel il se trouve, et empêchant une augmentation ultérieure
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de la tension de la borne 92 du pont, par rapport à la borne 93.
Comme indiqué Fig. 6, ceci a pour effet de réduire à nouveau le courant principal, suivant la partie 105b de la courbe 105. En limitant ainsi, et, en fait, en diminuant l'alimentation des induc- teurs 90-91, pour les vitesses élevées, on évite une augmentation du courant principal jusqu'à, la valeur limite de ce courant.
Outre leur fonction d'accentuer la caractéristique d'excitation série des moteurs de traction, les inducteurs 90-91 sont mis en circuit avec la batterie 45 pour indiquer et contrôler la vitesse limite du véhicule. Dans ce but, la tension de la génératrice tachymétrique 60 est opposée à la tension de la batterie 45, à travers un circuit comportant les inducteurs 90-91 des excitatrices 14-15, et deux redresseurs de blocage 106 et 106a (Fig. 1 et 3), le redresseur 106a faisant partie du pont 58.
Ces redresseurs de blocage empêchant normalement le passage à travers la génératrice 60, et les inducteurs 90-91 du courant venant de la batterie, mais permettent le passage d'un courant de dérivation venant de la géné- ratrice 60 à travers la batterie et les inducteurs 90-91, afin de fournir une excitation supplémentaire aux inducteurs, toutes les fois que la vitesse du véhicule est telle que la tension de la génératrice tachymétrique, ou une partie appropriée de cette tension, dépasse la tension de la batterie.
Ce circuit de dérivation est le suivant, (Fig. 1 et 3): borne + de la génératrice 60, fil 107, redresseur 106a, Fil B+, batterie 45, la terre ; là, à travers le redresseur 106, appareil à indication visible ou audible 108 de la vitesse, les indicateurs 90-91, l'interrupteur à manette 88, la résistance variable 97, borne - de la génératrice 60.
On voit clairement que le redresseur 100 est compris dans le circuit normal d'excitation des inducteurs 90-91, en vue d'éviter le court-circuitage de ces enroulements par le redresseur 99, lors du passage d'un courant, au moment du fonctionnement à la vitesse limite. D'après ce circuit; il est évident que les redresseurs 106
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et 106a sont disposés de façon que le courant ne puisse pas passer en avant en venant de la batterie 45, pour traverser la génératrice tachymétrique 60. D'autre part, lorsque le véhicule atteint une vitesse pour laquelle la tension aux bornes de la génératrice 60 atteint une valeur supérieure à celle de la tension de la batterie, ces deux redresseurs de blocage permettent à du courant de passer de la génératrice tachymétrique vers la batterie, l'indicateur de sur- vitesse 108, .et les inducteurs 90-91.
En outre, on peut remarquer que la vitesse du véhicule, pour laquelle se produit le passage d'un tel courant, est sensiblement indépendante des variations de tension de la batterie, car la génératrice 60 est excitée par la batterie, de telle sorte que, lorsque la tension de la batterie augnente ou diminue, la tension de la génératrice augmente ou diminue proportion- nellement.
On peut comprendre maintenant le fonctionnement du circuit limiteur de vitesse. On se souviendra qu'indépendamment de toute alimentation des inducteurs 90-91 par le circuit de dérivation décrit dans le paragraphe précédent, pour la vitesse limite, ces inducteurs sont excités de manière continue par le circuit au pont de la Fig.3, de la même manière que représenté Fig. 7.
En se reportant à la Fig. 6, lorsqu'on s'approche de la vitesse limite du véhicule, le courant principal a son point représentatif dans la région 105b de la courbe 105. Si, alors, la vitesse du véhicule devient telle que la tension de la génératrice tachymétrique fait passer du courant à travers le circuit de limitation de la vitesse, alimentant ainsi l'indicateur 108 de survitesse et ajoutant une alimentation additionnelle à l'alimentation normale des induc- teurs 90-91, leur alimentation totale augmente brusquement, comme indiqué dans la partie 104B, de la courbe 104 de la Fig.7.
Une telle au mentation de l'alimentation des inducteurs différentiels 90-91 entraîne une diminution brusque de l'excitation résultante de l'excitatrice, et, par conséquent, de l'excitation résultante du
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moteur, de telle sorte que le courant principal augmente brusque- ment, comme indiqué en 105c de la Fig. 6. Cette augmentation brusque amène le courant principal à la valeur limite, pour la vitesse de fonctionnement, comme indiqué par la courbe 103 de la Fig. 6, de telle sorte que le circuit de limitation de la vitesse, décrit ci-dessus, est mis en fonctionnement. Ainsi, le courant du moteur étant limité à cette valear limite, la puissance du moteur est déterminée par sa tension.
Celle-ci est proportionnelle à la vitesse du moteur et à l'excitation des inducteurs du moteur, de telle sorte qu'avec la vitesse du moteur maintenue à sa valeur limite, et l'excitation du moteur étant strictement limitée'par l'excitation plus grande des inducteurs 90 et 91, la puissance du moteur diminue, ce quiréduit la vitesse du véhicule. Lorsque cette vitesse a diminué, la tension dela génératrice est réduite en dessous de la valeur qui fait entrer en action le circuit de dérivation décrit ci-dessus, et l'excita- tion supplémentaire des inducteurs 90-91 cesse. Il est clair que le système de l'invention fera le réglage en ce point, pour main- tenir la vitesse du véhicule à sa vitesse maximum.
Le fonctionnement ci-dessus du système, dans des conditions de vitesse limite, apparaîtra clairement en se reportant Fig. 5 (caractéristique Volt/ampère). Cette figure représente d'une manière schématique, plus ou moins conventionnelle, la caractéris- tique en charge d'un système Diesel-électrique.
Le générateur principal 12, s'il est entraîné à une vitesse quelconque choisie, présente une caractéristique Volt/ampère, à pleine charge, ayant la forme générale de la courbe A, tandis que la puissance maximum du moteur 10 est sensiblement constante (courbe B ).Ordinairement les puissances des divers éléments du système sont choisies de manière que ces courbes se coupent dans le milieu de la gamme de fonctionnement, en vue d'obtenir l'utilisation maximum de la puissance disponible du moteur,
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pour une gamme la plus grande possible de vitesses du véhicule.
De l'examen des courbes A et B, il est évident que, dans la partie médiane du fonctionnement, le générateur demande plus de puissance que le moteur n'est capable de fournir, et que le seul moyen d'amener ces courbes à coïncider, comme elles le doivent, est que la puissance demandée au générateur soit légèrement diminuée, par un léger ralentissement dans cette gamme. Comme une telle ré- duction de la vitesse du moteur Diesel diminue aussi la puissance disponible de ce moteur, il est désirable, si possible, de diminuer la puissance demandée par le générateur, de manière qu'elle soit égale à celle du moteur.
Conformément à l'invention, des moyens permettent de réduire l'excitation du générateur, au moyen du potentiomètre 46 actionné par le régulateur, décrit précédemment. Par exemple, les courbes A et B de la Fig. 5 ont été tracées pour la pleine admission. La valve d'admission étant dans cette position le potentiomètre 46 n'entraîne aucune variation de la tension appliquée à l'inducteur 41 de l'excitatrice 13 du générateur 12.
Toutefois, comme on l'a expliqué précédemment, le régulateur peut dépasser jusqu'à un certain point cette position correspondant à la pleine admission, de telle sorte que si, lorsque la. valve est à la pleine admission, la vitesse du moteur Diesel ne peut toujours pas être maintenue, le levier 29, solidaire du régulateur, déplace le curseur du po- tentiomètre 46, pour diminuer l'alimentation de l'inducteur 41, sans ouverture plus grande de la valve d'admission du moteur.
En réduisant ainsi l'excitation du générateur principal 12, la puissance demandée par ce générateur est réduite jusqu'au point pour lequel cette puissance est juste égale à celle disponible au moteur. Cette action s'accomplit par réglage et amène la caractéristique Volt/ampère du générateur à coïncider avec la puissance disponible du moteur, pour la gamme C, à puissance constante, de la caractéristique Volt/ampère résultante du générateur, représenté
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en trait plein Fig. 5. Bien entendu, dans la région D, la tension du générateur est limitée à une valeur maximum prédéterminée, par la saturation des pôles inducteurs du générateur.
La partie E de la courbe de la Fig. 5 est déterminée par le fonctionnement du circuit de limitation du courant, pour une vitesse nulle, ou faible, du véhicule, Lorsque sa vitesse augmente, le courant limite est diminué, comme indiqué par les lignes à courant constant E1 et E2 de la Fig. 5. La partie F de la caractéristique représente la chute de tension due à la résistance pure des induits des moteurs de traction, et pour laquelle le courant-principal prend une valeur proportionnelle à la. tension du générateur, quand le véhicule part durepos.
Il est évident, par ce qui précède, que, si le véhicule fonctionne en un point 110 de la caractéristique de la Fig. 5, lorsque le véhicule atteint sa vitesse maximum, la brusque augmen- tation de l'excitation différentielle des excitatrices des moteurs de traction, due au fonctionnement du circuit limiteur de vitesse ( Fig. 7), et l'augmentation brusque consécutive du courant principal, ( Fig. 6), feront déplacer le point 110 de la courbe C de la Fig.5, vers la courbe E2 de limite du courant, pour la vitesse maximum, et ensuite le long de cette courbe, jusqu'en un point 111.
Il est clair que la puissance du système, correspondant à ce point 111, est inférieur à celle à laquelle correspond la courbe C, de telle sorte que la puissance des moteurs de traction sera réduite, et le véhicule ralentira, comme on l'a décrit plus haut.
D'après de qui précède, on voit que lorsque le véhicule avance, en absorbant de l'énergie, la force contre-électromotrice des moteurs est presque égale et opposée à la tension du générateur 12, entraîné par le Diesel. Comme latension des moteurs de traction est propor- tionnelle au produit du flux du moteur et de sa vitesse, on voit que, lorsque le véhicule se déplace à une vitesse relativement élevée, le flux du moteur est relativement faible, pendant que le générateur
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,12 fonctionne avec une saturation partielle, dans sa gamme supérieure de tensions.
Dans ces conditions, il est évident que les excitatrices 14 et 15 des moteurs sont capables d'entraîner une variation exces- sivement rapide du flux inducteur du moteur, pour une variation relativement faible de l'alimentation du champ de ce moteur, pendant qu'en raison de la saturation du champ du générateur, une variation relativement grande de tension de l'excitatrice 13 du générateur est nécessaire pour produire une variation proportionnelle du flux inducteur du générateur.
En conséquence, si l'excitation des moteurs est brusquement diminuée, ou inversée, pour commencer un fonctionnement en freinage, il est clair qu'un courant transitoire de grande valeur peut cir- culer dans le circuit de sortie du générateur, du fait que le flux des moteurs s'inverse plus rapidement que le flux du générateur ne peut être diminué par le fonctionnement du circuit limiteur de courant. Pour ramener cette condition indésirable dans des limites permises, les excitatrices 14 et 15 sont munies d'enroulements inducteurs stabilisateurs de contrôle, 115 et 116, respectivement.
On voit sur la Fig. 1 que la borne + de l'excitatrice 15 et la borne - de l'excitatrice 14 sont mises ensemble à la masse par un fil 117; la borne + de l'excitatrice 14 est reliée par l'inducteur stabilisateur 115, un condensateur 118, et l'enroulement inducteur stabilisateur 116, à la borne - de l'excitatrice 15. Lorsque le système fonctionne dans des conditions stables aucun courant ne passe dans les enroulements stabilisateurs 115 et 116, le condensa- teur 118 étant simplement chargé à une tension égale à la somme des tensions aux bornes des excitatrices 14 et 15.
Le circuit stabilisateur constitue un circuit fermé, comprenant en série les induits des excitatrices 14 et 15, les enroulements stabilisateurs 115 et 116 et le condensateur 118, ce circuit étant mis à la masse .entre les induits des excitatrices, par le fil 117.
Si les tensions aux bornes des deux excitatrices varient dans
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le même sens, c'est-à-dire si un couple plus grand ou plus petit, de marche avant ou de freinage, est demandé simultanément aux deux excitatrices, ou, si l'excitation des deux excitatrices est soudai- nement et simultanément modifiée en passant de l'excitation de marche avant à l'excitation inverse, pour passer de la marche avant au freinage, le condensateur 118 est chargé ou déchargé ( suivant le sens de la variation) à travers les inducteurs stabilisateurs 115-116. Ces enroulements sont prévus de telle sorte que les composantes de l'excitation qu'ils produisent dans de telles conditions de variations dans les excitatrices 14 et 15, tendent à s'opposer à la variation de tension dans chaque machine.
De cette manière, la valeur de la variation de la tension des excitatrices est suffisamment diminuée, de telle sorte que l'inducteur différen- tiel 40 de l'excitatrice 13 du générateur 12 est capable de faire suivre au flux de l'inducteur 38 du générateur, la variation de flux du moteur, de manière suffisamment proche, pour éviter un courant transitoire exagérément élevé, pendant une variation rapide de l'excitation des moteurs.
Si, d'autre part, la tension d'une seule des excitatrices varie, par augmentation ou diminution de l'excitation de ce moteur, alors que la tension de l'autre excitatrice reste constante, le condensateur 118 est également soumis à une variation de charge.
Dans ce cas, toutefois, le courant dans les inducteurs stabilisa- teurs 115 et 116 sera dans le même sens dans les deux enroulements, de telle sorte que le courant dans l'enroulement stabilisateur de l'excitatrice dont la tension est soumise à une variation, tend à s'opposer à cette variation, tandis que le courant dans l'enrou- lement stabilisateur de l'excitatrice dont l'excitation ne subit pas de variation, tend à produire une variation de tension de cette excitatrice, dans un sens opposé à la variation de tension dans la première excitatrice. Ce dernier effet est ut@le, en liaison avec la commande de la direction, comme on le verra ci-après.
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La direction du véhicule est obtenue en déplaçant une manette de commande, afin de modifier le couple du moteur associé. Pour obtenir le meilleur rendement , dans la direction du véhicule, des moyens seront, de préférence, prévus pour faire varier auto- matiquement le couple de l'autre moteur, en sens inverse, sans nécessiter la manoeuvre d'une autre manette de commande. Il est clair que l'effet transitoire mentionné ci-dessus facilite une telle variation.
Comme on l'a dit brièvement ci-dessus, la direction du véhicule est obtenue en manoeuvrant l'une ou l'autre des manettes de com- mande, 83-84, pour diminuer ou inverser le couple du moteur associé, sans réduire le couple de l'autre moteur, ce qui fait tourner le véhicule du côté où le couple a été diminué ou inversé.
En se reportant Fig. 1, si les manettes sont dans la position représentée de pleine marche avant, la direction peut être modifiée en tirant en arrière, ou vers, ou à sa position 0, l'une des manettes, par exemple la manette de droite 84. Si l'on désire un virage brutal, la poignée peut être tirée en arrière dans le secteur de marche inverse, afin d'inverser le couple et de faire marcher en freinage le moteur de droite. Pendant ce temps, le moteur de gauche continue à exercer son couple en avant. Bien entendu, si le véhicule se déplaçait en sens inverse, la direction s'effectue- rait en déplaçant une manette vers ou dans sonsecteur de marche avant.
Pour effectuer la direction du véhicule, avec une perturbation minimum du courant principal, il est désirable de maintenirconstante la tension résultante des moteurs, pendant ces opérations de change- ment de direction. Des moyens sont donc prévus 'pour augmenter automatiquement l'excitation et, par conséquent, le couple du moteur dont la manette de commande n'a pas bougé, lorsque la ten- sion et le couple de l'autre moteur ont été diminués. Par exemple, si la manette 84 est amenée vers le point 0 du potentiomètre 75,
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tandis que la manette 83 reste dans la position indiquée, la résistance du rhéostat 79 sera graduellement diminuée, et sera complètement annulée quand la manette 84 atteindra le point 0.
En se reportant Fig. 4, il est évident que, lorsque le rhéostat 79 a une résistance nulle, la tension appliquée aux deux doubles potentiomètres 74 et 75 est graduellement augmentée. Comme la manette 83 n'est pas déplacée, il est clair que l'excitation de l'excitatrice 14 est augmentée, de manière à augmenter la tension et le couple du moteur 16. Bien entendu, la tension appliquée au potentiomètre 74 est également augmentée, mais le mouvement inverse de la manette 84 est prépondérant, de telle sorte que l'excitation de l'excitatrice 15 diminue, ce qui diminue la tension et le couple du moteur 17.
En proportionnant convenablement les divers éléments du système, le rhéostat 79 peut augmenter la tension du moteur 16, de la même quantité dont la tension du moteur 17 est diminuée, par la manoeuvre de la manette 84 jusqu'à ce qu'elle atteigne le point 0 et que le rhéostat 79 soit complètement éliminé. Cette condi- tion est représentée,Fig. 8 quireprésente la relation entre le déplacement de la manette de direction (abcisses) et la tension du moteur, dans les conditions ci-dessus. On voit que si c'était la manette 83 qui aurait été manoeuvrée, la manette 84 restant fixe, le rhéostat 78 aurait eu pour effet d'augmenter la tension du moteur 17.
Les rhéostats 78 et 79 n'agissent pas lorsque l'une des manettes est dans le secteur de marche inverse, car ces résistances sont mises hors circuit lorsque les manettes atteignent leur point 0. Toutefois, des moyens sont prévus pour maintenir sensiblement constante la tension résultante des moteurs, même si l'une des manettes est mise dans son secteur de marche inverse, afin de freiner un moteur en vue d'un virage très brusque. Dans ce but, les potentiomètres 85 et 86, qui sont sans action tant que les manettes sont dans leur secteur de marche avant, entrent
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,en action.
Ces potentiomètres, qui sont branchés en parallèle avec la résistance 96, réduisent l'excitation des inducteurs différentiels 90 et 91, chaque fois que l'une des manettes est déplacée dans son secteur de marche inversée, tandis que l'autre reste dans sa position normale. Si on suppose, avec ce même exemple, que la manette 84 est déplacée dans son secteur de marche inverse, il est évident d'après ce qui précède, (Fig.3), que l'intérrupteur sélecteur 88 aura été mis en contact avec le plot 121, dès que la manette 84 aura été déplacée en arrière de sa position normale, de manière à relier les inducteurs 90 et 91 à la borne 93 du pont, par l'intermédiaire du curseur du potentiomètre 86, plutôt que par le curseur du potentiomètre 85.
Ce changement de connexion n'a aucun effet jusqu'à ce que la manette atteigne sa position 0, puisque le potentiomètre 86 n'agit que dans le secteur de marche inverse.
Toutefois, dès que la manette se déplace dans ce dernier secteur, le curseur du potentiomètre 86 se déplace sur la partie agissante de ce potentiomètre, depuis la tension de la borne 93, vers la tension plus élevée de la borne 94 du pont, diminuant ainsi la tension aux bornes de laquelle les inducteurs 90 et 91 sont reliés. Comme ces enroulements sont différentiels, une telle diminution de leur alimentation produit une augmentation résultante de l'excitation des deux excitatrices. De cette façon, la tension du moteur 16 continue à augmenter tandis que, comme on l'a décrit plus haut à propos du déplacement dans le secteur de marche avant, la Eonaion réaulwnte du moteur 17 augmonte on sens invorse, lorsque la manette 84 approche de sa position de marche inverse maximum.
Comme indiqué Fig. 8, la tension du moteur 16 n'augmente pas abso- lument linéairement, à cause de la saturation après que la manette 84 dépasse son point 0.
Bien entendu, si l'opérateur avait déplacé la manette 83, au lieu de la manette 84, dans son secteur de marche inverse, en
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laissant la manette 84 fixe, le potentiomètre 85 aurait produit le même effet que celui qui vient d'être décrit pour le potentiomètre 86. En outre, si les deux manettes avaient été simultanément déplacées dans leur secteur de marche inverse, pour freiner sans faire de virage, les deux interrupteurs sélecteurs 87 et 88 auraient été actionnés, c'est-à-dire que l'interrupteur 88 serait sur le contact 121, et l'interrupteur 87 sur le contact 120, déconnectant ainsi les potentiomètres 85 et 86, et reliant directement les inducteurs à la borne 93,de telle sorte que les potentiomètres n'aient aucune action sur l'alimentation des inducteurs 90-91.
Le freinage, sans changement de direction, est effectué en déplaçant simultanément les manettes 83 et 84 depuis leurs secteurs de marche avant, vers leurs secteurs de marche inverse. Pendant ce déplacement, les potentiomètres 85 et 86 sont inefficaces pour réduire l'excitation des inducteurs 90-91, car ils sont shuntés par les interrupteurs 87 et 88, comme on vient de l'expliquer.
Toutefois, les rhéostats 78 et 79 agissent aussi longtemps que les manettes de direction sont dans leurs secteurs de marche avant, afin d'augmenter la tension appliquée aux inducteurs 70 et 71, comme on l'a expliqué plus haut pour le changement de direction. En aug- mentant ainsi l'excitation normale de ces inducteurs, on maintient un couple élevé de freinage pour des courants en ligne relativement faibles.
Pendant que le freinage est maintenu, dans ces conditions, des moyens sont également prévus pour limiter le couple de freinage pour des courants élevés en ligne. Le besoin d'une telle limitation se conçoit si l'on pense, que, dans le freinage, l'excitation des moteurs de traction 16 et 17 est inversée, de telle sorte que ces moteurs agissent en génératrices, leurs tensions s'ajoutant à la tension du générateur principal 12, entraîné par le Diesel. Dans ces conditions, la caractéristique d'excitation série des moteurs, devient une caractéristique d'excitation série de génératrices, ayant un effet cumulatif marqué ; c'est-à-dire que, lorsque l'exci-
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.tation des moteurs de traction augmente dans le sens du freinage, le courant en ligne augmente, et, de ce fait, l'excitation des moteurs de traction augmente encore.
Cet effet est aggravé par le dépassement transitoire de la limite du courant en ligne, expliqué précédemment comme résultant de l'incapacité du générateur de diminuer sa tension aussi rapidement que la tension du moteur diminue, lorsqu'on passe brusquement au freinage. Alors que les inducteurs stabilisateurs 115 et 116 limitent ce dépassement à des valeurs acceptables, il est également désirable de limiter le couple de freinage, lorsqu'il existe de tels courants élevés dans le circuit principal.
En réalité, on a trouvé désirable de limiter le couple de freinage, pour de forts courant en ligne, même si ce courant ne dépasse pas sa valeur limite. Dans ce but, on prévoit des moyens pour limiter l'excitation des moteurs de traction 16 et 17 jusqu'à une valeur maximum prédéterminée, de telle sorte que la caractéris- tique d'excitation série des moteurs de traction est transformée en une caractéristique d'excitation séparée ou shunt, lorsque le courant en ligne atteint une valeur élevée prédéterminée.
La fig. 4 montre la manière dont l'alimentation des inducteurs 72 et 73 des excitatrices 14 et 15 est limitée à une valeur maximum bien définie. Comme on l'a déjà mentionné, la Fig. 4 représente le pont potentiométrique 74 ( dont le circuit est branché en pa- rallèle) relié aux bornes des enroulements 18,19 et 20 du circuit principal, en série avec la résistance 76 et les rhéostats 78 et 79.
En outre, il est clair que normalement la caractéristique série fondamentale de l'enroulement inducteur 72, provient, du fait que la tension au point 80 du potentiomètre 74 est proportionnelle à la chute de tension aux bornes des enroulements 18,19, 20 des p8les de commutation, telle qu'elle apparaît par l'intermédiaire des résistances 76, 78, 79. Comme on l'a expliqué précédemment, cette proportionnalité est modifiée dans une certaine mesure pendant le
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freinage, par suite de la diminution de la résistance des rhéostats 78 et 79. Toutefois, pour lmiter la tension au point 80 à une valeur maximum prédéterminée, ce point est relié à travers un re- dresseur de blocage 126 à un point de potentiel intermédiaire 127 sur la batterie 45.
Sur la Fig. 1, on voit également que le point 127 a une tension fixe, légèrement supérieure à celle de la masse, déter- minée par la batterie 45. Aussi longtemps que la tension du point 80 reste inférieure à celle du point 127 de la batterie 45, le courant ne peut pas circuler depuis la batterie vers le potentiomètre ou les enroulements de commutation 18, 19, 20,à cause du redresseur de blocage 126. Toutefois, si le courant en ligne qui traverse les enroulements 18, 19, 20 atteint une valeur telle que la tension du point 80tend à devenir supérieure à la tension du point 127, du courant passe depuis le point 80 à tra- vers le redresseur 126 et la partie de la batterie 45 qui est reliée à la masse, ce qui limite ainsi la tension au point 80 à une valeur maximum prédéterminée.
Ensuite, la tension du point 80 reste sensiblement fixe, indépendamment de la valeur que peut prendre le courant en ligne, et, par conséquent, la chute de ten- sion aux bornes des enroulements 18, 19, 20. Donc, lorsque le courant en ligne atteint une valeur suffisante, pour causer le passage du courant, dont il vient d'être question, l'alimentation des inducteurs 72-73 des excitatrices, et par suite, l'excitation des moteurs de traction 16 et 17, atteignent une valeur fixe maximum, et présentent une caractéristique shunt. De cette manière, l'effet cumulatif sur l'excitation des moteurs est réduit lorsqu'on passe au freinage.
Bien entendu, la tension en excès du point 80 peut n'être pas uniquement due à une simple chute de tension ohmique aux bornes des enroulements de commutation 18, 19, 20 ; mais, lors d'une variation très rapide du courant en ligne, comme celle qui
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est due à une inversion rapide dans les inducteurs des moteurs de traction, une telle tension en excès peut provenir en partie de la chute de tension inductive aux bornes des enroulements 18, 19, 20. Le circuit en dérivation à travers le redresseur 126 protège contre de telles tensions transitoires inductives excessives.
Lors de variations rapides du courant de ligne, lorsqu'on passe brusquement au freinage, comme décrit ci-dessus, la tension inductive apparaissant aux bornes des enroulements 18,19, 20 est utilisée pour hâter la diminution de l'excitation du générateur 12 jusqu'à sa valeur de régime stable. Dans ce but, l'alimentation de l'inducteur différentiel 40 de l'excitatrice 13 du générateur 12 est prévue pour monter à des valeurs très élevées. On se sou- viendra que cet inducteur différentiel 40 est alimenté aux bornes des enroulements de commutation 18-19-20, de sorte que toute chute de tension inductive apparaissant à la borne positive du générateur 12 produit une augmentation transitoire de l'alimentation de l'en- roulement 40, et, par conséquent, une diminution rapide de l'exci- tation résultante de l'excitatrice 13 et du générateur 12.
En obligeant un courant plus fort à traverser l'inducteur différentiel 40, la tension inductive à la borne positive du géné- rateur 12 apparaît également aux bornes de la résistance 57, dans le circuit d'excitation différentielle de l'excitatrice 13, et elle tend à faire fonctionner le circuit de limitation du courant, décrit précédemment, de telle sorte que l'alimentation de l'induc- teur différentiel 40 de l'excitatrice 13 peut être augmentée ulté- rieurement par le passage du courant endérivation du circuit limi- teur de courant, à travers le pont redresseur 58 et la batterie 45, comme décrit précédemment.
Le fonctionnement de l'ensemble qui vient d'être décrit va se comprendre très facilement dans ce qui" suit, en se plaçant au point de vue du conducteur.
Trois commandes simples et commodes sont à la disposition du conducteur, notamment, la pédale d'accélération 26, pour contrôler
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la vitesse et la puissance du moteur à combustion interne 10,et les manettes de changement de direction, 83 et 84, à gauche et à droite, respectivement, sur le dessin, pour commander indépendam- ment la vitesse, le couple et le sens de rotation des chenilles droites et gauche. Comme on l'a dit, ces manettes 83 et 84 sont munies de contacts 53 et 54 normalement sollicités vers leur position d'ouverture.
Si l'on suppose tout d'abord que le véhicule est aurepos, et que le moteur 10 tourne au ralenti, la commande de marche avant est simplement obtenue en saisissant l'une, ou l'autre, ou les deux manettes 83,84, pour fermer l'un ou l'autre, ou les deux contacts 53, 54. Ceux-ci sont connectés en parallèle, et la fermeture de l'un d'eux ferme un circuit d'alimentation pour l'inducteur principal 41 de l'excitatrice 13, en passant par un circuit décrit précédemment.
En même temps, un circuit d'alimentation est fermé en partant de la borne+ de la batterie 45, par la bobine de commande 130 du solénoïde 37 de la valve d'admission, le fil 52, les contacts 53 et 54, pour aboutir à la masse. Ce circuit comprend également un contact normalement fermé 131, sur le dispositif 132 à sur- vitesse. Ce dernier est prévu pour fonctionner lorsque le moteur 10 tourne trop vite, afin de déseaolel le solénoïde 37 à valve.
Comme on l'a expliqué précédemment, le fonctionnement de ce solénoïde 37 détermine le réglage du régulateur 25, afin demaintenir une vitesse minimum prédéterminée de rotation du moteur 10, pour s'assurer d'une puissance appropriée pour le changement de direction ou pour le freinage, même si la pédale 26 était accidentellement relâchée.
La fermeture de l'un des contacts 53-54, en vue de démarrer, complète aussi un circuit qui traverse un relais R.P.R. à inversion de puissance, pour la bobine de commande 135 du contacteur de freinage B. Celui-ci est normalement ouvert, mais il est fermé
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pendant la marche avec le moteur à combustion interne, afin de shunter la résistance de freinage 21 du circuit principal du générateur 12. Le relais R.P.R. possède un enroulement de polari- sation 136 et un enroulement directionnel 137. Lors de la ferme- ture de l'un des contacts 53, 54, un circuit d'alimentation se ferme pour l'enroulement de polarisation 136, en passant par le fil B+, le contact normalement fermé 138 du contacteur de freinage B, l'enroulement 136, le fil 52 et la masse.
Lorsqu'il est ainsi excité, le relais R.P.R. fonctionne et est maintenu dans cette position, par un courant de collage de valeur limitée, passant par une résistance 139 qui shunte le contact 138 normalement fermé.
Lorsque le relais R.P.R. a fonctionné, un circuit d'alimentation se ferme, pour exciter l'enroulement 135 du contacteur de freinage B, et s'établit comme suit : filB+, contact normalement ouvert140 du relais R.P.R., enroulement 135 du contacteur de freinage B, contact normalement fermé de ce contacteur, contact normalement fermé 142 du relais temporisé T.D.R., la masse.
Ainsi alimenté, le contacteur de freinage B fonctionne pour fermer le contact 22 en shunt sur la résistance de freinage 21, et complète pour sa bobine de commande 135, un circuit de collage, traversant la résistance de limitation de courant 143, et un contact normalement ouvert144, actionné par ce contacteur B.
Après que ce contacteur B a fonctionné, il ferme un circuit pour une bobine de commande 155 dur elais temporisé T. D.R., en passant par le contact 49 du contacteur B. L'ouverture du contact 142 du relais temporisé n'a aucune a ction actuellement, car il est shunté par le contact 144 du contacteur B.
Donc, en résumé, la simple fermeture de l'un ou de l'autre des interrupteurs 53, 54 augmente immédiatement la vitesse du véhicule jusqu'à un minimum prédéterminé, fait fonctionner le contacteur B pour shunter la résistance de freinage 21, et ferme un circuit d'excitation pour l'excitatrice 13 du générateur 12. La circulation
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de courant qui s'ensuit dans le circuit du générateur 12 produit une chute de tension aux bornes des enroulements de commutation 18-19-20, et alimente ainsi les inducteurs principaux 72 et 73 des excitatrices 14 et 15, à travers les ponts potentiométriques 74 et 75 respectivement, de telle sorte qu'un couple est appliqué aux roues motrices.
Comme les manettes de direction 83-84 sont dans leur position de couple maximum en marche avant, le véhicule commence à accélérer depuis le repos , en se déplaçant en avant.
Lors de l'établissement d'un courant dans le circuit de sortie du générateur 12, l'enroulement directionnel 137 du relais R.P.R. à inversion de puissance est alimenté proportionnellement à la tension du moteur, et, cumulativement, par rapport à l'enroulement polarisateur 136 de ce relais R.P.R. L'enroulement 137 tend à maintenir le relais dans sa position de fonctionnement.
Pour augmenter la vitesse du véhicule, il faut appuyer sur la pédale 26 d'accélération. Le moteur 10 augmente de vitesse, sa puissance augmente, ce qui augmente le courant produit par le générateur, et le couple des moteurs. Le véhicule accélère jusqu'à ce que ce couple augmenté des moteurs équilibre exactement la résistance du terrain sur lequel le véhicule se déplace. On peut remarquer que la vitesse du véhicule ne peut pas être augmentée par la simple manoeuvre en avant des manettes, (en supposant qu'elles aient été auparavant déplacées de leur position avant maximum) en vue d'augmenter l'excitation des moteurs. Ceci est évident puisqu' aucune puissance plus grande n'est fournie aux moteurs et que la puissance du générateur 12 n'est pas modifiée par le déplacement des manettes.
Le seul effet de leur déplacement simultané est d'augmenter la tension des moteurs et de diminuer ainsi leur courant, detelle sorte que le ppint représentatif du fonctionnement se déplace sur une courbe à puissance constante, comme représenté Fig. 5, vers un point à tension plus élevée.
Si, pendant la marche avant avec moteur, la pédale d'accélé-
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ration est suffisamment déplacée pour que la vitesse du véhicule atteigne sa valeur maximum prédéterminée, le circuit de limitation de la vitesse fonctionne comme on l'a vu, dans ce qui précède, en vue de diminuer l'excitation des moteurs de traction et de donner une indication visuelle ou audible, au moyen de l'appareil 108 signalant une survitesse.
En ce qui concerne le conducteur, le fonctionnement du circuit limiteur de vitesse et une indication de l'appareil 108 doivent être considérés comme un signal lui indiquant de relâcher quelque peu la pédale d'accélération, de manière àréduire la puissance du moteur Diesel, et de permettre au point représentatif du fonction- nement, de s'écarter du courant limite. Ceci est désirable, car il est évident qu'il vaut mieux faire fonctionner le système à faible courant et à tension élevée, plutôt qu'à faible tension et avec un courant élevé.
Une caractéristique importante de l'invention réside dans ce fait que, lorsque le véhicule, fonctionnant au moteur en marche avant, rencontre une descente, et que l'opérateur ne vérifie pas la vitesse du véhicule, la protection de vitesse limite agit non seulement pour réduire la puissance du moteur à combustion, comme on l'a expliqué précédemment, mais elle renverse réellement l'excitation résultante des inducteurs des moteurs de traction, ce qui amorce automatiquement le freinage électrique, pour maintenir le véhicule à sa vitesse maximum permise.
Par exemple, si le véhicule rencontre une descente abrupte, avec son moteur 10 tournant à sa vitesse maximum, et que les manettes 83 et 84 soient poussées en avant vers leur position du couple maximum, comme indiqué Fig.l, lorsque la vitesse du véhicule augmente, la tension de la génératrice tachymétrique 60 devient suffisamment élevée pour que le courant dérivé, provenant de cette génératrice et traversant la batterie 45 et les enroulements inducteurs différentiels 90-91, soit assez grand pour équilibrer complètement les enroulements inducteurs princi paux
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72-73, et pour inverser l'excitation résultante des excitatrices 14-15, et des moteurs 16 et 17, afin d'amorcer le freinage électrique.
On a décrit dans ce qui précède la manière dont le véhicule peut être dirigé en réduisant ou en inversant le couple de l'un ou de l'autre des moteurs. De même, on a expliqué le freinage, sans changement de direction, par le déplacement simultané des manettes 83-84, vers leur secteur de marche en sens inverse, par suite de l'action sur le circuit d'excitation des moteurs. On peut remarquer que lorsqu'un tel freinage commence, la force contre-électromotrice des moteurs de traction 16-17 passe par zéro et s'inverse.
Lorsque cette force contre-électromotrice s'approche de zéro, ou commence à s'inverser pour le freinage, la bobine directrice 137 du relais R.P.R. fonctionne pour faire retomber ce relais, ce qui désexcite la bobine de commande 135 du contacteur B de freinage, ce qui le fait retomber, et décourt-circuite la résistance 21 de f reinage.
Pendant le freinage, la puissance produite par la génératrice .
12 et les moteurs de traction 16 et 17 est absorbée dans la résistance 21. Le fonctionnement convenable du relais à retour de puissance R.P.R. est assuré au moyen de deux condensateurs 150-151, connectés aux bornes d'une résistance 152 du circuit de la bobine 137. Ces condensateurs fonctionnent pour inverser le relais R.P.R., afin que ce dernier fonctionne suffisamment en avant de son réglage normal, de telle sorte que,,même lorsque la variation de la tension des moteurs est la plus élevée, le contac- teur de freinage B est ouvert en temps voulu.
Lorsque le freinage se produit, avec la tension inversée des moteurs, le relais R.P.R. reste dans la position de repos, le contacteur B restant également désexcité. Lorsque la tension des moteurs diminue, par suite de la diminution de la vitesse du véhicule, la tension de la génératrice 12 augmente pour maintenir dans le circuit principal le courant unidirectionnel, de manière continue. Comme le courant est maintenu à la fois dans les induits
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des moteurs et leurs inducteurs, le freinage électrique est efficace jusqu'à l'arrêt du véhicule.
L'ouverture du contacteur de freinage B, indiquant le début du freinage électrique, effectue également quelques manoeuvres de protection, nécessitées par le freinage.
Tout d'abord, le contact 59 du contacteur B coupe le circuit de limitation de courant, de manière à supprimer l'effet de limi- tation du courant, pendant le freinage électrique. Ceci est évident, d'après la Fig. 2, et cette suppression est nécessitée par le fait que la tension du générateur 12 ne doit pas être inversée, sous l'influence des inducteurs différentiels 40, en vue de maintenir le courant principal à la valeur limite. Si la tension du générateur 12 pouvait s'inverser, cela signifierait que le générateur agirait comme moteur pour entraîner le moteur à combustion interne 10. Alors qu'une légère survitesse du moteur 10 est permise, toute survitesse importante doit être évitée, afin de ne pas l'endommager. Un second contact 153, normalement fermé, est également commandé par le contacteur B de'freinage, pour la même raison.
A moins que le champ inducteur de marche avant 41 de l'excitatrice, soit maintenu à sa valeur maximum pendant le freinage, il est possible que même la valeur minimum du champ différentiel 41 soit suffisante pour entraîner l'inversion de la tension du générateur 12 et la sur- vitesse du moteur 10.
On peut remarquer que, pendant le freinage, le contact 138 du contacteur B est fermé, et court-circuite la résistance de collage 139, dans le circuit de la bobine de polarisation 136 du relais R.P.R., afin de modifier l'étalonnage de ce relais, et de rétablir son circuit normal de fonctionnement. Le contact 141 du contacteur B de freinage se ferme également pendant le freinage, pour court-circuiter la résistance de collage 143, en série avec la bobine de commande 135 du contacteur B, et rétablir l'étalonnage normal de fonctionnement de ce contacteur.
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Pendant le freinage électrique, lors que le relais R.P.R. est retombé, l'excitation de la bobine 135 du contacteur de freinage est empêchée par le relais différé T.D.R. dont le bobinage de commande 155 est maintenu alimenté par un contact 156, normalement fermé, du relais R.P.R., qui shunte le contact 49 maintenant ouvert du contacteur B. Lorsque le freinage a cessé, et que le véhicule s'est arrêté, le relais R.P.R. enregistre le fait puisque le tension des moteurs est sensiblement nulle. L'ouverture du contact 156 désexcite également le relais différé T.D.R. Toutefois, celui-ci ne retombe pas immédiatement. De cette manière, pendant un temps très court, l'excitatrice 13 est excitée seulement par son inducteur différentiel 40, et sa tension est rapidement ramenée à zéro.
La fermeture du contact 142 ferme un circuit d'excitation pour le contacteur B ; celui-ci fonctionne et se verrouille par son contact 144.
Bien entendu, à ce moment, le conducteur relâche les contacts 53 et 54, et ramène les manettes 83-84 à leur position normale de rappel. Si le conducteur maintenait les manettes dans leur position de freinage, la réexcitation du contacteur B de freinage fermerait un circuit d'alimentation pour l'enroulement inducteur de marche avant du générateur 12, par l'intermédiaire du contact 49, et on amorcerait le fonctionnement en marche inverse sous la commande du moteur 10.
En se reportant Fig. 4, le rôle du redresseur de blocage 160, non mentionné encore, devient évident. Ce redresseur est disposé entre les points 80-81 des ponts potentiométriques 74-75, et la masse, et son but est d'empêcher le passage d'un courant inverse dans le circuit principal. On va supposer, par exemple, que les manettes 83-84 sont déplacées en position de freinage, les contacts 53 et 54 étant ouverts. Dans ces conditions, l'inducteur de marche avant 41 de l'excitatrice 13 ne fonctionnerait pas, de telle sorte que rien ne déterminerait le sens du passage du courant dans le
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circuit de sortie du générateur 12. Un courant inversé pourrait s'établir dans le circuit, et, dans ces conditions, le relais R.P.R. fonctionnerait sous l'influence de l'enroulement 137 seul, et entraînerait la fermeture du contacteur de freinage B.
Dans ces conditions, les moteurs de traction 16 et 17 fonctionneraient en génératrices série, comme désiré, mais sans la résistance de freinage 21 dans le circuit principal, de telle sorte que toute l'énergie serait absorbée par le générateur 12, ce qui lui ferait entraîner le moteur 10 à une vitesse exagérée. Le redresseur deblocage 160 sert à empêcher que les moteurs ne reçoivent une excitation due à un courant inversé dans le circuit principal, de telle sorte que, dans ces conditions, le freinage n'est pas possible. En regardant la Fig. 4, il est évident que si la tension du fil mis à la masse est supérieure à celle du point 81, comme c'est le cas pour une inversion du courant principal, les potentiomètres 74 et 75 sont court circui- tés par le redresseur 160.
On voit par ce qui précède que l'on dispose d'un système excessivement souple d'énergie, et d'un système de commande de moteurs, d'application très générale, et qui, lorsqu'on l'utilise intégralement, possède des caractéristiques particulièrement intéres- santes dans l'application aux véhicules à chenilles. Le système est remarquable par sa vitesse de réponse et par sa protection absolue contre les surcharges, indépendamment des exigences sévères qui peuvent lui être imposées par le conducteur.
Ces qualités, et en particulier, la vitesse de réponse, sont dues principalement aux excellents circuits de limitation et de commande, appliqués à un système d'énergie électrique, dans lequel un courant unidirectionnel, commandé de manière continue, et de grandeur limitée, est maintenu à tout instant dans le circuit des induits des moteurs, aussi bien dans la marche au moteur que pen- dant le freinage électrique, tandis que la vitesse, le couple et le sens de rotation de chaque moteur sont commandés indépendamment,
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au moyen de son circuit excitateur à faible puissance.
En se reportant aux Fig. 9, 10, 11, 12,13, on voit une variante du système décrit dans ce qui précède, les éléments analogues portant les mêmes références.
Dans cette variante on établit également une valeur limite maximum du courant et on modifie cette valeur limite d'après les caractéristiques du changement de direction imposé au véhicule.
Dans le cas des moteurs de traction envisagés plus haut, on prévoit des moyens pour limiter le courant des moteurs à une valeur maximum prédéterminée et des moyens pour contrôler cette valeur suivant les conditions du virage demandé. Conformément à l'invention, on augmente temporairement la valeur limite du courant pour permettre un virage très brusque. Un tel virage est en outre facilité en prévoyant des moyens automatiques pour augmenter temporairement la valeur maximum du courant lorsque les moteurs d'un seul côté sont inversés de marche, pendant qu'un couple en avant est maintenu sur les moteurs de l'autre côté du véhicule.
La description générale du système se lit sur la Fig. 9, comme à propos de la Fig. 1.
Le circuit limiteur du courant ( Fig. 10) se déduit immédia- tement de celui de la Fig. 2, avec l'adjonction des rhéostats 85-86 et de leurs interrupteurs avant le point 67 du pont 58.
Ce circuit limiteur de courant ( Fig.10) peut être considéré comme limitant la tension de la borne positive du générateur 12 à la tension de la batterie, augmenté de la petite chute ohmique dans l'inducteur 40. Ainsi, chaque fois que la borne positive de la résistance.57 dépasse suffisamment la tension de la batterie pour rendre le pont conducteur, la borne positive de la batterie 45 est reliée effectivement directement à la borne positive de la généra- trice 12, car les redresseurs du pont 58 et l'enroulement 40 ont une faible résistance.
Toute tendance du courant principal à augmenter la tension de la borne positive du générateur au-dessus
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de la tension de la batterie, entraîne le passage d'un fort courant dans l'inducteur 40, suffisant pour réduire l'excitation du géné- rateur à une valeur juste assez grande pour maintenir le courant limite.
Dans le circuit limiteur de la Fig. 10, la tension (propor- tionnelle à la vitesse) entre les bornes 66 et 67 du pont de redresseurs 58, est normalement prélevée entre la borne positive du potentiomètre 64 et la prise 65. La borne 66 du pont est reliée à la borne positive du potentiomètre 64. Entre les prises 65 et 65a de ce potentiomètre, on connecte deux potentiomètres 85 et 86 en parallèle. Ces potentiomètres n'agissent que pendant un chan- gement de direction, comme on va l'expliquer. Deux interrupteurs 87 et 88 permettent, au choix, de relier la borne 67 du pont, soit directement à la prise 65 du potentiomètre, soit au curseur de l'un des potentiomètres 85-86. Les interrupteurs 87-88 et les potentiomètres 85-86 servent à augmenter temporairement le courant limite pour un virage brusque.
Cette modification de la valeur limite du courant sera bien comprise dans ce qui va suivre lorsqu'on décrira en détail le changement de direction. Pour le moment, en ce qui concerne l'abaissement de la valeur limite du courant avec l'augmentation de vitesse du véhicule, il suffit de négliger les potentiomètres 85-86, puisqu'ils n'agissent pas en marche en ligne droite et enfreinage. Par conséquent, à moins que l'on ne veuille faire un changement de direction, la borne 67 du pont peut être considérée comme reliée directement à la prise 65 du potentiomètre.
La Fig. 11 se déduit immédiatement de la Fig. 3, avec suppres- sion des rhéostats 85-86 et de leurs interrupteurs 87-88, dans le circuit de limitation de vitesse du véhicule. Le fonctionnement se lit Fif. 12, comme on l'a fait précédemment pour la Fig.5.
On va maintenant étudier la commande du courant maximum limite en fonction des changements de direction.
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Pour effectuer un virage brusque, l'une des manettes de direction 83-84 peut être tirée dans son secteur de marche inverse, tandis que l'autre manette est laissée dans son secteur de marche avant, dans les potentiomètres associés 74 et 75. Pour augmenter encore la manoeuvrabilité du véhicule, la réponse à une telle demande de virage brusque est facilitée par une augmentation pro- visoire du couple avant sur la chenille qui avance, et une augmen- tation du couple de freinage sur la chenille à marche en arrière.
Une telle augmentation temporaire du couple devirage est effectuée en repoussant le courant limite à une valeur supérieure à la valeur limite pour la vitesse réelle de fonctionnement, d'après la position des manettes de direction sur les secteurs opposés.
On va supposer, par exemple, que la manette 84 est déplacée sur,son secteur de marche inverse. En se reportant Fig. 10, on voit par ce qui précède, que l'interrupteur 88 aura été mis au contact avec 121, dès que la manette 84 aura été déplacée en arrière, d'une petite quantité prédéterminée à partir de sa posi- tion normale, connectant ainsi la borne 67 du pont redresseur 58 à la prise 65 du potentiomètre 64 de la dynamo tachymétrique 60, à t ravers le curseur du potentiomètre 86 correspondant, plutôt que par le curseur du potentiomètre 85.
Ce changement de connexions n'a pas d'effet tant que la manette de direction 84 n'a pas atteint son point 0, puisque le potentiomètre 86 n'agit qu'avec le secteur de marche inverse.
Toutefois, dès que la manette atteint ce secteur, le curseur du potentiomètre 86 se déplace sur la partie utile du potentiomètre, en diminuant ainsi graduellement la tension de la dynamo 60 appliquée entre les bornes 66 et 67 du pont 58. Cette réduction est due à ce que le potentiomètre 86 est connecté en parallèle avec la partie du potentiomètre 64, comprise entre les prises 65 et 65a.
Lorsque le curseur du potentiomètre 86 est déplacé dans le
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sens des aiguilles d'une montre (Fig.10), vers sa position extrême du secteur de marche inverse, la tension appliquée à la borne 67 du pont 58 passe de celle de la prise 65 du potentiomètre 64, à celle de la prise 65a, réduisant ainsi la différence de tension entre les bornes 66 et 67. Lorsque cette tension est réduite, la tension unidirectionnelle entre les bornes 62 et 63 du pont redres- seur 58 est réduite de manière correspondante.
D'après la description ci-dessus du circuit limiteur de courant, on remarque que la tension due à la génératrice tachymé- trique redressée entre les bornes 62 et 63 du pont 58 est telle qu'elle aide la chute de tension aux bornes de la résistance 57, pour s'opposer à la tension de la batterie 45.
Il est clair que, lorsque la tension, due à la génératrice tachymétrique rectifiée estiéduite, par l'action du potentiomètre 86, une chute de tension progressivement plus élevée est nécessaire aux bornes de la résistance 57 pour traverser les redresseurs du pont 58 et produire le passage d'un courant dérivé à travers la batterie 45.
Bien entendu, si la demande d'énergie est telle que le véhi- cule fonctionne à son courant limite, l'augmentation t emporaire de la valeur limite du courant, provenant du seul déplacement de la manette 84 dans son secteur de marche inverse, augmentera à la fois le couple en avant du moteur 16 et le couple de freinage du moteur 17. Cette augmentation de couple est occasionnée prin- cipalement par le courant augmenté, et, dans une moindre proportion, par l'augmentation des tensions des moteurs.
En se référant à la Fig. 13 (correspondant à la Fig. 8 de la première variante) on remarquera que l'augmentation temporaire du courant limite au delà du point 0 permet une légère augmentation de la tension du moteur 16, en raison de l'excitation plus grande de l'inducteur 72 de l'excitatrice. Cette augmentation d'excitation est toutefois très faible, à cause de l'effet limiteur d'un circuit
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shunt pour les potentiomètres 74 et 75, tel que représenté Fig.4.
Ce circuit limiteur shunt fonctionne aussit8t après que la manette manoeuvrée passe pas son point 0, et maintient ensuite sensiblement constante l'excitation du moteur 16. Toutefois, au delà du point 0 de la manette 84, la tension du moteur 17 augmente en sens inverse à une vitesse plus grande que celle pour laquelle elle a diminué depuis sa valeur positive initiale jusqu'à 0. Cette variation plus rapide de la tension du moteur 17 est due à ce que, lorsque la manette de direction 84 passe par son point zéro, la variation de la tension du moteur 17 est due seulement au mouvement de la manette 84, le potentiomètre 79 étant alors inefficace pour augmenter la tension appliquée au potentiomètre 75 de la manette 84.
Lorsque la tension du moteur 17 était positive, cette tension aug- mentée s'opposait à l'effet entraîné par le déplacement de la manette 84.
Bien entendu, si, au lieu de déplacer la manette 84, le conducteur avait déplacé la manette 83 vers son secteur de marche inverse, et laissé fixe la manette 84, le potentiomètre 85 aurait produit les mêmes effets, que ceux décrits en liaison avec le potentiomètre 86. A ce point de vue, on peut voir Fig. 10, que lors d'un tel mouvement, l'interrupteur 88 reste dans la position représentée, tandis que l'interrupteur 87 est mis en prise avec son contact fixe 120. Le mouvement de l'interrupteur 87 n'a aucun effet, de telle sorte que la borne 67 du pont 58 reste connectée à la prise 65 du potentiomètre 64, à travers le curseur du potentiomètre 85.
Ainsi, lorsque le potentiomètre 85 se déplace au delà du point 0, vers le secteur de marche inverse, la tension due à la génératrice tachymétrique appliquée au pont 58 est réduite, comme on vient de l'expliquer.,
En outre, si les deux manettes de commande sont déplacées simultanément vers leurs secteurs de marche inverse,afin de freiner sans changer de direction, les deux interrupteurs 87 et 88 sont
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actionnés: l'interrupteur 88 ferme son contact 121, l'interrupteur 87 ferme son contact 120 de manière à déconnecter complètement les potentiomètres 85 et 86, et à relier directement la borne 67 du pont à la prise 65 du potentiomètre 64. Ainsi, lorsque les manettes de direction 83 et 84 sont manoeuvrées ensemble, les potentiomètres 85 et 86 dont rendus inefficaces pour commander la valeur limite du courant.
Le freinage électrique s'effectue dans cette variante, comme dans la première, en ramenant simultanément les deux manettes 83 84 de leur secteur de marche avant vers leur secteur de marche arrière. Les potentiomètres 85 et 86 n'agissent pas puisqu'ils sont court-circuités par les interrupteurs 87-88.
Quant au fonctionnement général dee cette variante, il se lit exactement comme celui qui a été décrit en.détail à propos de la première variante.
Bien que l'on ait décrit et représenté plusieurs formes de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières données à titre d'exemples et sans aucun caractère restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.