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La présente invention est relative à des perfec- tionnements apportés aux équipements qui sont destinés à effectuer le réglage de la tension aux bornes des moteurs de traction monophasés.
Pour l'alimentation de tels moteurs par une ligne de contact à haute tension, on utilise généralement un transformateur abaisseur et on.réalise les démarrages ainsi que les différents régimes de marche, en réglant la tension des moteurs de façon progressive depuis le zéro jusqu'à sa valeur maxima.
On utilise généralement à cet effet des commutateurs de prises qui peuvent être disposés du côté de la haute
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ou de la basse tension. Une disposition connue du premier genre consiste à utiliser un auto-transformateur à prises de réglage qui alimente en haute tension le transformateur proprement dit par le moyen d'un commuta- teur de prises; ce dernier, exposé à la haute tension, est nécessairement monté dans une cuve à huile. Un tel appareillage est, de par sa nature même d'accès extrême- ment difficile, de. sorte que son inspection et son entretien sont longs et compliqués.
Or, dans le cas particulier de la traction, il est de pratique courante de s'assurer très fréquemment du bon état de l'appareillage, et ces visitts se font journel- lement (car une locomotive ou une automotrice ne quitte jamais son dépôt sans qu'il ait été procédé à un tel examen).
D'autre part, étant donné que les commutateurs-de prises utilisés un traction sont appelés à fonctionner très fréquemment (contrairement 'aux dispositifs du même genre utilisés dans les réseaux de distribution), il est particulièrement important de pouvoir effectuer leur entretien le plus facilement et rapidement possible.
On conçoit ainsi que le montage des commutateurs de prises dans l'huile constitue un inconvénient très sérieux,
Une disposition du deuxième genre, c'est-à-dire celle qui consiste à placer le commutateur de prises et les autres appareils de réglage du côté de la basse tension, permet d'éviter'l'isolement à l'huile, mais les appareils sont parcourus dans ce cas par des oourants très importants (de l'ordre de 10.000 A par exemple), ce qui rend leur réalisation très difficile et encombrante ct impose l'emploi d'un matériel très spécial et délicat.
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La présente invention, système L. HEIDMANN, a pour objet de prévoir un agencement tel que l'appareillage puisse être réalisé, sous forme d'organes couramment employés en traction, simples, peu encombrants, fonc- tionnant dans l'air et par conséquent très facilement accessibles et démontables.
Conformément à l'invention, on utilise un schéma d'alimentation quelconque suivant lequel une partie suffisamment importante de la puissance est transmise par un circuit ayant une tension intermédiaire, on introduit les organes de réglage tels que les commuta- teurs de prises, inverseurs etc. dans ce circuit et on choisit sa tension de façon à ce qu'elle présente la valeur optima pour la réalisation pratique de l'appa- reillage.
En d'autres termes, on abaisse suffisamment cette tension pour que les organes de réglage puissent fonc- tionner dans l'air, mais on lui dorme en même temps une valeur suffisamment importante pour que les courants transmis puissent être facilement commandés par des organes de réglage du type courant.
L'application de l'invention apporte plusieurs avan- tages qui sont particuliers à la traction électrique et qui seront exposés plus bas à propos de la description d'une forme de réalisation représentée à titre d'exemple sur le dessin annexé.
Sur ce dessin, la fig. 1 est un schéma simplifié des circuits de réglage de la tension fournie aux moteurs, la fige 2 est uh schéma du commutateur de prises constitue' par un groupe de contacteurs et la fig.3 est une variante de la fig.l.
La réalisation décrite à titre d'exemple et représentée
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sur la fig.l comporta-'l'application d'un schéma connu de deux transformateurs en cassade dont l'un fonctionne comme dévolteur-survolteur. Sur cette figure, on voit un pantographe H fournissant le courant sous la haute tension U1 à l'enroulement primaire 0 du transformateur T1 établi pour la pleine puissance du véhicule. Co transformateur porte un enroulement secondaire P dont la tension peut être par exemple, égale à ln moitié de la tension U3 fournie aux moteurs M1 M2 etc.
Un deuxième enroulement secondaire Q fournit tine tension intermédiaire U2 et comporte des prises de réglage qui font partie du com- mutateur de prises désigné par N et représenté sur la fig.l d'une façon très simplifiée; sa réalisation pratique peut être conforme à la fig. 2 pnr exemple.
L'enroulement Q alimente, par l'intermédiaire du commutateur de prises N et de l'inverseur I, l'enroulement primaire R du deuxième transformateur T2 dont la puissance peut être deux fois plus petite que cells du premier transformateur T1. Le secondaire S de T2 alimente les moteurs M1 M2 etc. en série avec l'enroulement P. La tension maxima de S peut être égale en valeur absolue à la tension de p.
Dans l'exemple considéré, le circuit de réglage est donc constitué par les enroulements Q et R, et il comporte les organes de réglage N et1.
Cet équipement fonctionne de la façon suivante. Au début du démarrage, le commutateur N est dans sa position supérieure, l'enroulement Q fournit sa tension maxima U2 telle que la tension de l'enroulement S est égale et opposée à oelle de l'enroulement P, de sorte que la tension U3 est à peu près nulle. A mesure; que le commuta- teur N passe aux prises de tension plus basse, la tensior
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de S diminue, la différence des deux tensions fournies' par P et par S augmente et les moteurs s'accélèrent.
Lorsque l'enroulement Q est .complètement éliminé, seul l'enroulement P alimente les moteurs, à 50% de la tension. On fait ensuite intervenir l'inverseur I de sorte que les tensions de P et de S peuvent s'ajouter (au lieu de s'opposer comme précédemment) et en déplaçant le commutateur N vers la prise supérieure, on augmente progressivement la tension de S qui finalement devient égale à celle de P. Dans cette dernière position, In tension U3 aux bornes des moteurs est deux fois plus grande que la tension de P.
Pour prendre un exemple numérique, on supposera que la tension de l'enroulement P est de 100 V; dans ce cas, la tension U3 variera entre 0 et 200 V.
Conformément à un aspect de l'invention, la tension U2 du circuit intermédiaire de réglage est choisie de façon à ce que le commutateur de prises N, l'inverseur et les autres organes de réglage puissent être constitues par des dispositifs d'un type courant, par exemple par des contacteurs à cames fonctionnent dans l'air..
Dans le cas d'une locomotive de 3.000 KW, la tension U2 sera par exemple de 3.000 V. Pour cette tension, on - n'a pas besoin de plonger le commutateur N dans l'huile.
D'autre part; étant donné 'que les enroulements Q et R ne transmettent au maximum que la moitié de la puissance,. c'est-à-dire 1.500 KW, le courant correspondant à la tension choisie ne dépasse pas 500 A : cela permet d'em- ployer des oontaoteurs normaux et de réaliser le commuta- teur de prises et l'inverseur d'une façon usuelle d'après la fige 2 par exemple,
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D'après cette figure, 'le passage d'un plot à un autre s'effectue à la manière connue par le jeu citerne des contacteurs de transition A et B et de la résistanoe ou réactance X,
cette dernière n'intervient que pour limiter le courant de court-circuit qui circule dans une section de l'enroulement Q pendant la courte période de la fermeture simultanée de deux contacteurs voisins de la série 1 à 6 (en supposant qu'il y a 7 prises).
L'inversion se fait par la fermeture des contacteurs C et D ou E et F de l'inverseur I. Tous les contacteurs peuvent être sensiblement du même type; on peut les grouper de façon à ce que leur accessibilité soit complète.
Suivant une variante représentée sur la fig.3, au lieu de prévoir deux enroulements distincts 0 et Q, on peut les réunir on un seul enroulement comme dans un auto-transformateur.
Au lieu'd'utiliser le schéma représenté, on peut faire appel à tout autre système d'alimentation dans lequel la totalité ou une partie suffisante de l'énergie est transmise aux moteurs par des circuits de réglage sous une tension qui est la plus avantageuse pour la réalisa- tion des appareils de réglage.
Quels que soient ces appareils de réglage et le schéma utilisé, on constate que l'invention permet de réaliser l'appareillage dans les conditions optima pour la puissance donnée, sans rencontrer de difficultés provenant soit de la-tension trop élevée, soit de courants trop forts. On peut notamment : employer le matériel courant, robuste, peu encombrant et éprouvé par l'expérience, agencer ce matériel de façon à obtenir le maximum d'accessibilité, réduire au minimum le temps
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et les frais d'entretien et de remplacement, et constituer. tout l'équipement de 'démarrage et de réglage par des élé- ments du même type .