BE483498A - - Google Patents

Description

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  Système de commande. 



   D'invention concerne, en général, les systèmes de com- mande et plus particulièrement, les systèmes pour commander le freinage sur génératrice de véhicules automoteurs, tels que les locomotives Diesel-électriques. 



   Afin de diminuer l'usure des sabots de frein et des roues, il est intéressant de pouvoir pratiquer le freinage sur génératrice pour certaines locomotives de grandes lignes du type Diesel-électrique dans le but de régler la vitesse du train quand il descend une pente. Dans un procédé de freinage actuellement utilisé, les moteurs de traction sont amenés à fonctionner comme des génératrices série à auto-excitation qui débitent leur cou-   @ -   

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 rant dans des résistances qui dissipent l'énergie en chaleur. 



  Un tel système exige des appareils de commutation importants pour faire varier la résistance de manière à obtenir la variation désirée dans le freinage de l'effort de traction. 



   Les buts de l'invention sont les suivants : au point de vue général, créer un système de frein sur génératrice pour une locomotive automotrice simple et de bon fonc- tionnement et pouvant être fabriqué et installé économiquement ; plus spécialement, exciter séparément un moteur qui fonctionne en génératrice pendant le freinage électrique d'une locomotive automotrice ; régler la tension d'une géneratrice qui excite un mo- teur pendant le freinage électrique, réglant ainsi le courant de freinage ; varier la tension de la génératrice excitatrice en ré- glant la vitesse du moteur à combustion qui entraîne la généra- trice pendant le freinage électrique;

   limiter automatiquement le courant de freinage maximum produit durant le freinage électrique du véhicule. varier la ventilation d'une résistance de frein sur génératrice en fonction du courant de freinage. 



   D'autres buts de l'invention apparaîtront d'eux-mêmes ou seront exposés ci-après. 



   Suivant une forme d'exécution   de\l'invention,   la géné- ratrice d'une locomotive Diesel-électrique est utilisée pour exciter le moteur de traction pendant le freinage sur génératrice et la vitesse du moteur à combustion qui entraîne la génératrice est réglée de la même manière que pendant la marche en moteur, variant ainsi le courant de freinage qui est limité par un relais qui répond au courant d'induit du moteur et règle la tension de l'excitatrice pour la génératrice. Le ventilateur pour la résis- A 

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 tance de frein sur génératrice est également entraîné par le moteur à combustion. De ce fait, la ventilation de la résistance est proportionnelle à la vitesse du moteur à combustion qui croit avec le courant de freinage. 



   La nature et les buts de l'invention ressortiront plus clairement après la description détaillée suivante avec référence au dessin annexé dont l'unique figure est un schéma d'un système de commande conforme à l'invention. 



   Le système représenté sur le dessin comprend un mo- teur à combustion interne 10 qui entraîne une génératrice 11 et une excitatrice 12 pour la génératrice 11. Celle-ci envoie du courant à un moteur de traction 13 qui peut être d'un type convenant à la propulsion d'un véhicule (non représenté) et a un enroulement d'induit 14 et un enroulement d'excitation serie 15. La génératrice 11 a un enroulement d'induit 16, un enroule- ment de commutation 17 et un enroulement inducteur à excitation indépendante 18. L'excitatrice 12 est pourvue d'un enroulement d'induit 19, d'une excitation shunt 21, d'un enroulement d'ex- citation différentiel 22 et d'un enroulement inducteur à excita- tion indépendante 23. 



   Comme indique,   l'excitation   18 de la génératrice 11 est alimentée à travers une résistance 24 par -l'induit 19 de   @   l'excitatrice 12. L'inducteur 23 de l'excitatrice 12 peut être alimenté par une source appropriée, telle qu'une batterie, à tra- vers les résistances 25 et 26. Des commutateurs inverseurs F et R à commande électrique sont prévus pour changer le sens de l'ex- citation 15 du moteur 13 de la manière habituelle. 



   Comme décrit dans la demande de brevet déposée le même jour par la Demanderesse pour: "Perfectionnements apportés ou relatifs aux systèmes de commande de moteurs à combustion", la vitesse du moteur à combustion 10 peut être commandée par un 

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 moteur pilote PM qui agit sur un étrangleur ou un régulateur 27 par l'intermédiaire d'un groupe d'engrenages approprié 28 et d'un tringlage 29. Comme il a été expliqué dans la demande susmentionnée,le fonctionnement du moteur pilote PM est commandé par un relais directionnel DR, un relais pilote PR, un tambour pilote PD entraîné par le moteur PM, plusieurs relais 1 à 8, inclusivement, et un tambour d'étrangleur à commande manuelle TD.

   Le fonctionnement du moteur pilote PM est commandé de telle façon qu'il peut agir dans les deux sens afin d'augmenter ou de diminuer la vitesse du moteur à combustion en fonction de la position du tambour d'étranglement TD. 



   Afin de pouvoir utiliser le moteur de traction 13 pour freiner le mouvement du véhicule par freinage sur généra- trice, une résistance de freinage sur génératrice 31 est prévue pour dissiper la chaleur engendrée par le courant produit par le moteur 13 pendant le freinage sur génératrice. Un ventila- teur 32, qui peut être entraîné par le moteur 10 au moyen d'une courroie 33, sert à envoyer de l'air sur la résistance 31. Des volets réglables 34 sont prévus pour régler la quantité d'air envoyée par le ventilateur 32. Comme indiqué, ces volets 34 peuvent être ouverts au moyen d'un dispositif à solénoïde 35 ali- menté, pendant le freinage, comme il sera exposé plus en détail ci-après. 



   En plus du matériel précité, un commutateur P à com- mande électrique sert à connecter le moteur 13 à l'enroulement d'induit 16 de la génératrice 11 pendant le fonctionnement en moteur. Un commutateur à commande électrique C sert à connecter l'enroulement d'induit 16 de la génératrice 11 aux bornes de l'excitation série 15 du moteur 13 pendant le freinage et un commutateur D sert à connecter l'enroulement d'induit 14 du moteur 13 aux bornes de la résistance 31 pendant le freinage. 



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Les commutateurs précédents sont réglés entre eux de telle manière, qu'il faut que le commutateur C soit ouvert avant de pouvoir fermer le commutateur P et que le commutateur C soit fermé avant de pouvoir fermer le   commutateur   D. Le fonctionnement de ces commutateurs ainsi que celui des inverseurs F et R,est réglé au moyen d'un contrôleur d'inversion RC associé au tambour d'étranglement TD et un relais de blocage réciproque IR. 



   Afin de limiter le courant de freinage qui peut être produit par le moteur 13, un relais CR est prévu pour insérer une résistance 36 dans le circuit d'excitation de l'enroulement inducteur 23 de l'excitatrice 12 quand le courant de freinage dépasse une valeur déterminée. Le relais CR est muni d'un enrou- lement de tension 37 qui peut être alimenté par une source de potentiel approprié et un enroulement de courant 38 qui est mis en série avec l'enroulement d'induit 14 du moteur 13 pendant le freinage. Le relais CR est donc sensible au courant de frei- nage. 



   Le fonctionnement de l'appareil ci-dessus ressortira clairement de la description détaillée suivante. En supposant que l'on désire ralentir le mouvement du véhicule par freinage sur génératrice, le contrôleur d'inversion RC est amené sur sa position "frein" et le tambour d'étranglement TD sur la position 1. 



  Quand le contrôleur RC est dans sa position "frein" le relais de blocage IR est excité et ouvre ses contacts   41,   déconnectant ainsi le commutateur P,ce qui entraîne la séparation entre l'induit 16 de la génératrice 11 et l'induit 14 du moteur 13. Le circuit d'a- limentation de la bobine d'excitation du relais IR part du posi- tif par un secteur 42 du contrôleur RC, le conducteur   43,   et la bobine d'excitation du relais IR pour aboutir au négatif. Au même moment le solénoïde 35 reçoit aussi du courant par le con- ducteur 43, ce qui ouvre les volets 34. 



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Quand le tambour d'étranglement TD se trouve sur la position 1 et le contrôleur RC sur la. position "frein", l'inver- seur R se ferme de façon à renverser le champ inducteur du mo- teur 13. Le circuit d'alimentation du commutateur R part du con- ducteur 43 par un secteur 44 sur le contrôleur TD, le conducteur 44, un secteur 46 sur le contrôleur RC, le conducteur 47, un contacteur 48 sur le commutateur P, le conducteur 49 et la bo- bine d'excitation du commutateur R pour aboutir au négatif. 



   Après la fermeture du commutateur R, le commutateur C est alimenté par un circuit partant du conducteur 49 par un con- tacteur 51 sur le commutateur R, le conducteur 52, les contacts 53 du relais   IR,   le conducteur 54 et la bobine d'excitation du commutateur C pour aboutir au négatif'. Après la fermeture du commutateur C, le commutateur D est alimenté par un circuit qui part du conducteur 45 par la bobine d'excitation du commu- tateur D, le conducteur 55 et un contacteur 56 sur le commu- tateur C, pour aboutir au négatif. 



   Comme exposé ci-dessus, la fermeture du commutateur C connecte l'induit 16 de la génératrice 11 aux bornes de   l'exci-   tation 15 du moteur   14,   donnant ainsi du courant d'excitation à l'inducteur 15 pendant le freinage. Comme l'inverseur R est fermé à ce moment, le courant d'excitation de la génératrice s'oppose au magnétisme établi pendant la marche en moteur . De ce fait, le courant engendré par le moteur 13 pendant le freinage tra- versera l'induit 14 du moteur dans le même sens que pendant la marche en moteur. De cette manière la distribution du courant entre le moteur et la génératrice est tel que le courant total dans chaque machine est inférieur à celui des machines des sys- tèmes anterieurs. 



   La fermeture des contacts 58 du commutateur D connecte l'induit 14 du moteur 13 aux bornes de la résistance 31 et en série avec la bobine 38 du relais CR. La fermeture des contacts 

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 59 du commutateur D relie l'inducteur de l'excitatrice 23 à la source de potentiel de commande, forçant ainsi l'excitatrice 12 à exciter l'inducteur 18 de la génératrice. L'excitation de l'in- ducteur de la génératrice fait délivrer celle-ci du courant d'excitation à l'inducteur 15 du moteur, qui, à son tour, engendre du courant envoyé dans la résistance de freinage 31. 



   S'il faut accentuer le freinage, le tambour d'étrangle- ment TD est amené sur une position de plus grande vitesse du mo- teur à combustion, forçant ainsi le moteur pilote PM à augmenter la vitesse du moteur à combustion. Cette augmentation de vitesse fait monter la tension de la génératrice, qui, à son tour, aug- mente la tension du moteur et le courant.de freinage engendré par le moteur.   Comme   l'augmentation de la vitesse du moteur à   ,   combustion augmente aussi la vitesse de rotation du ventilateur 32, le refroidissement de la résistance 31 est activé en envoyant plus d'air par les volets   34   et sur la résistance 31.

   De cette manière, une augmentation du freinage résulte en une augmentation correspondante de la ventilation de la résistance et de la capaci- té de dissipation de la chaleur produite par un courant de frei- nage accru. 



   Comme exposé ci-dessus, le relais CR protège l'équi- pement électrique contre la production d'un courant de freinage excessif par une fausse manoeuvre du tambour d'étranglement TD. 



  Quand le courant qui traverse la bobine 38 du relais CR dépasse une valeur déterminée, les contacts du relais CR s'ouvrent et insèrent la résistance 36 en série avec l'excitation 23 de l'excita- trice 12, ce qui diminue la tension d'excitatrice qui, à son tour, diminue la tension de la génératrice et l'excitation du moteur 13, amenant la diminution du courant de freinage . De cette ma- nière le courant de freinage est maintenu à une valeur non dan- gereuse même si le moteur à combustion tourne à son maximum de vitesse. 



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La description précédente montre que l'invention pro- cure un système de commande convenant pour régler la marche d'un véhicule à propulsion électrique pourvu d'un moteur primaire à vitesse variable, tel qu'un moteur Diesel ou à gaz. Le présent système utilise ce même dispositif de commande de la vitesse du moteur à combustion pour régler la force du frein électrique utilisé pour régler la force de propulsion. On dispose ainsi du même nom- bre de degrés de réglage de vitesse pour le réglage du freinage que pour la marche et l'équipement convient pour une très grande variété de poids de train. L'équipement électrique est protégé contre les courants excessifs pouvant résulter de fausses manoeu- vres de l'équipement de commande. 



   De nombreuses modifications pouvant être apportées à la construction décrite ci-dessus et d'autres formes d'exécution de l'invention pouva.nt être réalisées sans sortir du cadre de l'in- vention, la description précédente et le dessin annexé sont don- nés à titre exemplatif seulement, et non limitatif. 



   REVENDICATIONS      
1.- Dans un système de commande, en combinaison, un moteur de traction ayant un enroulement d'induit et un enroule- ment d'excitation série, une génératrice pour débiter du courant au moteur pendant sa marche en moteur, un moteur à combustion pour entraîner la génératrice, une résistance de freinage sur génératrice pour le moteur, des dispositifs commutateurs pour connecter la résistance aux bornes de l'induit du moteur pour établir les connexions de freinage sur génératrice pour le mo- teur, et un dispositif pour faire varier la vitesse du moteur à combustion pendant la marche en moteur et pendant le freinage, commandant ainsi la vitesse motrice et l'effort de freinage. 

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Claims (1)

1. @ <Desc/Clms Page number 9> 2. - Dans un système de commande, en combinaison, un moteur de traction ayant un enroulement d'induit et un enroule- ment d'excitation série, une génératrice pour débiter du cou- rant au moteur pendant sa marche en moteur, un moteur à combus- tion pour entraîner la génératrice, une résistance de freinage sur génératrice pour le moteur, des dispositifscommut teurs pour connecter la résistance aux bornes de l'induit du moteur pour établir les connexions de freinage sur génératrice pour le moteur, et un dispositif de commande manuel pour varier la vitesse du moteur à combustion pendant la marche en moteur et pendant le freinage, commandant ainsi la vitesse motrice et l'effort de freinage.

   3. - Dans un système de commande, en combinaison, un moteur de traction ayant un enroulement d'induit et un enroule- ment d'excitation série, une génératrice pour débiter du cou- rant au moteur pendant sa marche en moteur, un moteur à combus- tion pour entraîner la génératrice, une résistance de freinage sur génératrice pour le moteur, un ventilateur pour la résis- tance,ce ventilateur étant entraîné par le moteur à combustion, des dispositifs commutateurs pour connecter la résistance aux bornes de l'induit du moteur pour établir les connexions de frei- nage sur génératrice pour le moteur, et un dispositif pour faire varier la vitesse du moteur à combustion, de manière à régler l'effort de freinage et le degré de ventilation.

   4.- Dans un système de commande, en combinaison, un moteur de traction ayant un enroulement d'induit et un enroule- ment d'excitation série, une génératrice pour débiter du cou- rant au moteur pendant sa marche en moteur, un moteur à combus- tion pour entraîner la génératrice, une résistance de freinage sur génératrice pour le moteur, un ventilateur pour la resis- tance, ce ventilateur étant entraîné par le moteur à combustion, @ <Desc/Clms Page number 10> des dispositifs commutateurs pour connecter la résistance aux bornes de l'induit du moteur pour établir les connexions de frei- nage sur génératrice pour le moteur, et un dispositif pour faire -varier la vitesse du moteur à combustion, de manière à régler l'effort de freinage et le degré de ventilation par la vitesse du ventilateur,

   et des volets réglables pour régler l'admission de l'air au ventilateur.

   5. - Dans un système de commande, en combinaison, un moteur de traction ayant un enroulement d'induit et un enroule- ment d'excitation série, une génératrice pour débiter du cou- rant au moteur pendant sa marche en moteur, un moteur à combus- tion pour entraîner la génératrice, une résistance de freinage sur génératrice pour le moteur, un ventilateur pour la résis- tance, ce ventilateur étant entraîné par le moteur à combustion, des dispositifs commutateurs pour connecter la résistance aux bornes de l'induit du moteur pour établir les connexions de frei- nage sur génératrice pour le moteur, et un dispositif pour faire varier la vitesse du moteur à combustion, de manière à régler l'effort de freinage et le degré de ventilation par la vitesse du ventilateur,

   et des volets réglables pour régler l'admission de l'air au ventilateur ainsi qu'un solénoïde pour commander les volets, ce solénoïde étant excité pendant l'opération de freinage.

   6. - Dans un système de commande, en combinaison, un moteur de traction ayant un enroulement d'induit et un enrou- lement d'excitation série, une génératrice pour débiter du courant au moteur pendant sa marche en moteur, un moteur à combustion pour entraîner la génératrice, une résistance de freinage sur génératrice pour le moteur, des dispositifs com- mutateurs pour connecter la résistance aux bornes de l'induit du moteur pour établir les connexions de freinage sur généra- <Desc/Clms Page number 11> trice pour le moteur, un dispositif pour faire varier la vitesse du moteur à combustion pendant la marche en moteur et pendant le freinage, réglant ainsi la vitesse motrice et l'effort de freinage,

   un dispositif pour exciter la génératrice et des con- tacteurs sur les dispositifs commutateurs pour régler le fonc- tionnement de ce dispositif d'excitation pendant le freinage.

   7. - Dans un système de commande, en combinaison, un moteur de traction ayant un enroulement d'induit et un enroule- ment d'excitation série, une génératrice pour débiter du cou- rant au moteur pendant sa marche en moteur, un moteur à com- bustion pour entraîner la génératrice, une résistance de freinage sur génératrice pour le moteur, des dispositifs commutateurs pour connecter la résistance aux bornes de l'induit du moteur pour établir les connexions de freinage sur génératrice pour le mo- teur, un dispositif pour faire varier la vitesse du moteur à combustion pendant la marche en moteur et pendant le freinage, réglant ainsi la vitesse motrice et l'effort de freinage, un dispositif pour exciter la génératrice et un dispositif à relais sensible au courant d'induit du moteur dans le but de limiter le courant d'excitation de la génératrice pendant le freinage.

   8.- Dans un système de commande, en combinaison, un moteur de traction ayant un enroulement d'induit et un enroule- ment d'excitation serie, une génératrice pour débiter du courant au moteur pendant sa marche en moteur, un moteur à combustion pour entratner la génératrice, une résistance de freinage sur génératrice pour le moteur, des dispositifs commutateurs pour connecter la résistance aux bornes de l'induit du moteur pour établir les connexions de freinage sur génératrice pour le moteur, un dispositif pour faire varier la vitesse du moteur à combustion pendant la marche en moteur et pendant le freinage, réglant ainsi la vitesse motrice et l'effort de freinage, une excitatrice pour la génératrice, cette excitatrice étant en- @ <Desc/Clms Page number 12> entraînée par le moteur à combustion,

   des dispositifs contacteurs sur les commutateurs pour régler le fonctionnement de l'excita- trice, et un dispositif à relais sensible au courant d'induit du moteur dans le but de limiter le courant d'excitation de la gé- nératrice pendant le freinage.