BE488002A - - Google Patents

Description

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  Système d'alimentation de circuits alternatifs à tension et fréquence constantes en partant de courants continus à ten- sion variable. 



   La présente invention a pour objet un système d'ali- mentation de circuits alternatifs à tension et fréquence cons- tantes en partant de courants continus à tension variable. 



   Dans la traction électrique assurée par du courant continu, les véhicules sur rails ou sur route recueillent sur la ligne un courant à tension très variable dont la valeur est tantôt au-dessus, tantôt au-dessous de la tension nominale. Par exemple, pour une tension nominale de 600 volts, les valeurs extrêmes sont 450 volts et 750 volts. 



   Certains organes auxiliaires de ces véhicules s'acco- modent mal de ces variations importantes de tension, en parti- 

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   culier,   les organes d'éclairage, les soufflantes de ventilation et de chauffage. Pour les premiers, le flux lumineux varie consi- dérablement avec la tension et pour les dernières le débit varie lui aussi considérablement avec la tension. 



   En particulier, lorsque l'on veut appliquer l'éclaira- ge fluorescent à de tels véhicules, il n'est pas possible, pour les mêmes raisons, d'alimenter directement les tubes d'éclairage avec le courant de ligne. On doit alors employer un groupe auxi- liaire et l'on transforme le courant continu en courant alterna- tif qui est de beaucoup plus avantageux pour l'alimentation des tubes fluorescents. En général, jusqu'à présent , un tel groupe auxiliaire comprend un moteur entraînant un alternateur. Pour obtenir une fréquence constante, on maintient constante la vitese   du moteur par l'emploi d'un régulateur de vitesse ; unrégulateur   de tension ou un dispositif de compoundage monté sur l'alterna- teur sont utilisés pour maintenir une tension constante aux bague de l'alternateur.

   L'emploi obligatoire de ces régulateurs rend l'ensemble compliqué et délicat. 



   La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se caractérise en ce que le groupe auxiliaire comprend un transformateur polymorphique tournant, plus spéciale- ment une commutatrice, comportant, entre son induit et la ligne, un dispositif générateur d'une force électro-motrice telle que la tension aux bornes continues du transformateur polymorphique tournant reste constante quelles que soient les variations de la tension de ligne. 



   Suivant une réalisation particulière de l'invention, on insère entre l'induit de la commutatrice et la ligne un induit auxiliaire comportant des moyens de réglage du flux qui le traver se pour le faire varier dans le même sens que la tension de ligne de telle sorte que la tension d'alimentation aux bornes de la commutatrice reste constante. 



   La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien 

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 comprendre comment l'invention peut être mise en oeuvre. 



   La figure 1 représente le schéma électrique d'une commutatrice et de son induit auxiliaire excité par deux en- roulements différentiels. 



   La figure 2 représente une commutatrice et son induit auxiliaire excité par un inducteur shunt dont le flux est réglé en fonction des variations de la tension de ligne. 



   La figure 3 représente une commutatrice et son induit auxiliaire muni d'un inducteur shunt et d'un inducteur diffé- rentiel dont le flux est réglé en fonction de la tension du courant   débité par     l' induit     aux il iai re .   



   A l'exemple représenté à la figure 1, la commutatrice comprend un induit 1 alimenté par les balais 16 et 16a reliés aux conducteurs 17 et 17a de la ligne générale à cou- rant continu et un inducteur shunt 5 branché en dérivation sur ses balais 16 et 16a. Le courant alternatif fourni par la commu- tatrice est recueilli par ses bagues 3 et alimente la ligne de courant alternatif 18. L'induit 1 de la commutatrice est lié méca   niquement   à un induit auxiliaire 2 monté en série avec-l'induit 1 sur la ligne 17. L'induit 1 de la commutatrice peut, en outre, fournir de'la puissance mécanique à des organes annexes telle qu'une soufflante 4 et une dynamo 10.

   Cette dynamo est utilisée pour la charge de la batterie 12 qui alimente les cir-   cuits de contrôle du véhicule ; est contrôlée à son tour   par les organes habituels schématisés en 11. 



   L'induit auxiliaire 2 comporte deux inducteurs diffé- rentiels 6 et 7 dont les flux sont opposés. L'inducteur 6 est monté en dérivation sur la ligne 17, 17a; l'inducteur 7 est monté en dérivation aux balais 16 et 16a de l'induit   1 de   la   commutat ri ce .    



   La valeur du rapport des ampères-tours des inducteurs 6 et 7 est réglée de telle sorte que pour la tension de ligne minimum le flux donné par l'inducteur 6 l'emporte sur celui donné par l'inducteur 7 juste de la quantité suffisante pour 

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 annuler la chute de tension due au passage du courant à travers l'induit auxiliaire 2. 



   Si la tension en ligne augmente, le flux traversant l'induit auxiliaire 2 doit augmenter de telle sorte que la ten- sion fournie à la commutatrice par cet induit, si la machine est peu saturée, reste constante. Lorsque la tension en ligne croît, le flux donné par l'inducteur 6 croît et le flux donné par l'in- ducteur 7, alimenté par la commutatrice, reste constant. Cette disposition différentielle donne à l'induit auxiliaire 2 un flux proportionnel à la différence existant entre la tension réelle de ligne et la tension minimum de ligne de telle sorte que la tension fournie à la commutatrice par l'induit auxiliaire- 2 est constante et égale à la tension minimum de ligne pour laquelle le groupe a été établi. 



   Pour toutes les tensions supérieures à la tension minimum de ligne, l'induit auxiliaire 2 se comporte en moteur et fournit de la puissance mécanique à la commutatrice et aux organes annexes entraînés, s'il y ena. 



   Pour assurer une correction supplémentaire on peut, par des enroulements séries convenables 8 et 9, compenser les effets de saturation et de réaction d'induit dans les machines. 



   La commutatrice, dont l'induit 1 est alimenté à ten- sion constante en courant continu, tournera à vitesse constante et donnera par ses bagues 3 au réseau 18 du courant alternatif, à-fréquence et tension constantes. 



   Dans la réalisation représentée à la figure 2, la régulation du groupe est assurée par un régulateur de tension agissant sur l'induit auxiliaire 2a excité par un enroulement   shunt 14 ; cerégulateur de tension comporte une résistance   réglable 13 montée en série sur l'inducteur shunt 14 de l'in- duit 2a et une bobine de contrôle 15 montée en dérivation aux bornes de l'induit la de la commutatrice. 



   Quand la tension de ligne augmente, le régulateur agit pour augmenter le flux dans l'inducteur shunt 14 de l'induit au- xiliaire 2a de façon à maintenir constante la tension de l'in- 

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 duit la de la commutatrice. Ce résultat est obtenu par diminu- tion de la résistance 13 du régulateur sous l'influence de la bobine de contrôle 15, à l'inverse de ce qui se passe dans les régulateurs de tension habituels pour dynamos. 



   La figure 3 représente un mode de réalisation dans lequel la régulation du groupe est assurée par un régulateur ordinaire. L'induit auxiliaire 2b est excité par l'inducteur shunt 7b et par un inducteur différentiel 14b monté en déri- vation aux balais de l'induit lb de la commutatrice et agissant en sens inverse de l'inducteur 7b. Entre cet induit lb et l'inducteur 14b est intercalée la résistance variable 13b d'un régulateur de tension dont la bobine de contrôle 15b est montée en dérivation aux balais de l'induit lb   dE/Commutatrice.   Lors- que la tension de ligne augmente, le régulateur agit pour aug- menter le flux dans l'induit auxiliaire 2b de façon à maintenir constante la tension aux bornes de l'induit lb de la commuta- trice.

   Ce résultat est obtenu par augmentation de la résistance 13b du régulateur sous l'influence de la bobine de contrôle 15b, de telle sorte que le flux différentiel transmis à l'induit auxiliaire 2b augmente, par diminution du flux donné par l'in- ducteur 14b, le flux donné par l'inducteur 7b restant constant. 



   Quand on emploie un régulateur, il y a intérêt pour en simplifier la construction à prendre l'excitation de l'induit auxiliaire sur le circuit de contrôle à basse tension du véhi- cule. On   a/ainsi   un appareil plus robuste et demandant moins d'entretien. La bobine de tension est, bien entendu, alimentée par la tension à contrôler, ce qui n'offre aucune difficulté puisqu'il n'y a pas de commutation dans ce circuit. 



   Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites.

Claims (1)

1. - REVENDICATIONS - 1. Un système d'alimentation de circuits alternatifs à tension et fréquence constantes, en partant de courant conti- nu à tension variable, comportant un transformateur polymorphi- que tournant, caractérisé par le fait que, entre l'induit du transformateur polymorphique tournant et la ligne, on interpose un générateur de force électro-motrice qui maintient constante la tension aux balais du transformateur polymorphique tournant, quelles que soient les variations de la tension de ligne.

   2. Un système d'alimentation de circuits alternatifs selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le trans- formateur polymorphique tournant est une commutatrice.

   3. Un système d'alimentation de circuits alternatifs selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'un induit auxiliaire, lié mécaniquement à la commutatrice, est inséré entre l'induit de la commutatrice et la ligne et comporte des moyens de réglage de sa force électro-motrice tels que la tension d'ali- mentation aux balais de la commutatrice reste constante.

   4. Un système d'alimentation de circuits alternatifs selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de réglage de l'induit auxiliaire sont tels que le flux traver- sant cet induit varie en fonction directe des variations de la tension en ligne.

   5. Un système d'alimentation de circuits alternatifs àelon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'induit auxiliaire comporte deux inducteurs différentiels, l'un monté en dérivation sur la ligne, l'autre monté en dérivation sur les balais de la commutatrice.

   6. Un système d'alimentation de circuits alternatifs selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'induit auxiliaire est excité par un inducteur shunt monté en série avec la résistance variable d'un régulateur de tension dont la bobine de contrôle est montée en dérivation sur les balais de la commu- @ <Desc/Clms Page number 7> tatrice.

   7. Un système d'alimentation de circuits alternatifs selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'induit auxiliaire est excité par deux inducteurs différentiels, l'un fonctionnant comme inducteur shunt,'l'autre monté en dérivation sur les balais de la commutatrice et en série avec la résistance variable d'un régulateur de tension dont la bobine de contrôle est montée en dérivation sur les balais de la commutat rice.

   8. Un système d'alimentation de circuits alternatifs selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la commu- tatrice et l'induit auxiliaire comportent chacun des enroulements séries en vue de compenser les effets de saturation et de réac- tion dans ces machines.

   9. Un système d'alimentation de circuits alternatifs selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractéri- sé par le fait que ce système est monté dans les véhicules électriques, sur rails ou sur route, dont la.traction est assurée par du courant continu, en vue d'équiper ces véhicules par un éclairage fluorescent.