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DISPOSITIF DE TRACTION ET DE COMMANDE ELECTRIQUE A GENERATRICE.
La présente invention se rapporte aux dispositifs de traction et de commande électrique à génératrice, et concerne plus particulièrement un dis- positif de ce genre pour locomotive électrique à génératrice.
L'effort maximum de traction au démarrage exercé par les locomo- tives électriques à groupes moteur-générateur est suffisant pour mettre en mar- che un long train de wagons reliés entre eux avec les freins des wagons non relâchés, et par conséquent on a 1-'habitude de limiter le couple au démar- rage pour empêcher que la locomotive et le train ne subissent des avarieso
Le but général de l'invention est d'assurer une plus grande sou- plesse et une réponse plus prompte aux mouvements du controller à commande manuelle servant à augmenter l'effort de.traction au démarrage.
Ceci est réalisé, comme il est décrit plus en détail ci-dessous, au moyen d'un rhéostat qui règle l'excitation de l'inducteur de la généra- trice et qui est commandé lui-méme à là fois par la commande d'admision de carburant et la commande manuelle de vitesse, et qui est associé d plus à des résistances mises en et hors circuit suivant les besoins pour obtenir cette augmentation plus prompte désirée du débit de courant.
La mise en oeuvre de l'invention, dont le principe est défini dans les revendications annexées, ressortira clairement de la description détaillée suivante d'une forme d'exécution de l'invention, avec référence aux dessins annexés.
La figo 1 donne le schéma d'un dispositif moteur et de commande.
La figo 2 est un agrandissement d'une partie-de la figo 1.
Comme le montre la figure 1. un moteur Diesel E est couplé direc- tement à une génératrice G reliée électriquement par des conducteurs de cou- rant, représentés en gros trait,, à de puissants moteurs de traction Ml - M2 M3- M4, connectés chacun à un essieu moteur différent portant des,roues trac- tives. La génératrice G a un enroulement inducteur à excitation indépendante
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par batterie BF, un enroulement inducteur série S et un enroulement inducteur shunt SH.
Des contacteurs série SQ3. S24 et des contacteurs parallèles Pl- P2- P3 - P4 - sont reliés avec les conducteurs de courant et servent à faire les commutations nécessaires dans les circuits des moteurs de traction pour les connexions série-parallèles et parallèles avec la génératrice G, en ré- ponse à un commutateur de commutation avant FTS et un relais de commutation arrière BTR. Ces contacteurs série et parallèle peuvent être électromagné- tiques ou électropneumatiques et portent chacun un enroulement d'excitation électromagnétique avec contact d'enclenchement supérieurs et inférieurso Le relais de commutation arrière BTR et un relais de patinage WSR sont aussi in- sérés dans les connexions d'alimentation des moteurs. Chacun de ces deux re- lais a un noyau magnétique en forme de U et une armature mobile.
Les contacts du relais de commutation arrière sont normalement fermés, et le relais est alimenté par un conducteur de courant venant d'un côté de la génératrice G.
Le conducteur de courant passant sur le noyau du relais de commutation arrière BTR est relié à un conducteur de courant en boucle, dont les deux bras passent en sens opposés sur le noyau du relais de patinage WSR, un bras étant relié aux moteurs de traction Ml - M3 et l'autre aux moteurs de traction M2 - M4.
Grâce à cette disposition, aussi longtemps que tous les moteurs tournent à la même vitesse, les deux bras de la boucle seront traversés par des courants égaux de sens opposés qui empêchent toute excitation et les contacts du relais de patinage resteront normalement ouverts, comme indiqué. Si la vitesse d'un des moteurs augmente au contraire, parce que les roues qu'il entraîne patinent, les deux bras de la boucle seront parcourus par des courants différents et le relais s'excitera et fermera ses contacts.
Les contacts du relais de commutation arrière BTR du relais'de pa- tinage WSR et d'un commutateur de commutation avant FTS font partie d'un cir- cuit de commande et de verrouillage, représenté en traits fins à la figure 1, qui comprend aussi les contacts de verrouillage des contacteurs série et parallèle, les contacteurs SHC et BFC des inducteurs shunt et indépendant de la génératrice, un relais parallèle PR, un relais à temps VT et une soupape électrohydraulique de régulation ORV.
Un régulateur entrainé par moteur GOV du type isochrone classique commande le levier d'admission de carburant F du moteur Diesel et un rhéostat FR pour l'inducteur à excitation indépendante de la génératrice dont l'axe de commande actionne le commutateur de commutation avant FTS et un dispositif de commutation des inducteurs de la génératrice FS.
Un maltre contrbller à commande manuelle MC règle l'alimentation d'un dispositif électro-pneumatique de commande de la vitesse du régulateur et de réglage de change SL ayant des soupapes électromagnétiques de commande AV, Bv, CV et DV Le maltre-control- ler commande aussi des contacteurs AS, BS et CS pour l'inducteur à excita- tion indépendante de la génératrice et un contacteur électromagnétique d'in- ducteur commandé par un contacteur d'inducteur FS servant à faire varier l'ex- citation et le débit de la génératrice au démarrage de la locomotive.
Le maitre-controller MC a plusieurs contacts fixes et un tambour à contacts à commande manuelle y associé. Le tambour à contacts peut passer par dix positions les positions S-I d'arrêt du moteur et de marche à vide et huit positions de marche numérotées de 1 à 8, la position 8 correspondant à la vitesse et au débit maximums
Une batterie BAT alimente l'enroulement inducteur BF et les dis- positifs électrimagnétiques de commande décrits ci-dessus. La borne négative de la batterie est reliée à un conducteur de commande négatif NT du réseau du train, qui passe dans une canalisation de réseau, et aux bornes négatives ou de retour de l'inducteur à excitation indépendante BF et de chacun des dispo- sitifs électromagnétiques de commande susmentionnés.
Afin d'indiquer claire- ment ces connexions et de simplifier grandement le dessin., le conducteur né- gatif du réseau et toutes ces bornes négatives sont représentées mises à la terre en NT. En pratique il est cependant préférable d'utiliser un circuit de commande qui n'est pas mis à la terre.
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La borne positive de la batterie est reliée par des conducteurs 11 et 13 à une borne fixe et au curseur du rhéostat de champ FR et aussi à une borne d'un. contacteur de commande positif PCS qui est fermé manuellement pour alimenter le conducteur de commande positif PCL reliant l'autre borne du contacteur de commande positif pas au deuxième contact fixe du maïtre-control- ler MC en partant du hauto Un conducteur de commande''positif du réseau du train PT est connecté au conducteur de commande PCL et va dans la canalisation.
Un conducteur de commande positif de dérivation PC2 est aussi relié au con- ducteur PCL/ L'autre borne du rhéostat de champ FR est mise en série avec les contacts normalement ouverts, les deuxièmes au départ du haut, du contacteur d'inducteur à excitation indépendante BFC et reliée à la borne positive de L' enroulement inducteur à excitation indépendante de la génératrice BF par les conducteurs 15-17-19-NT ,Les contacts normalement ouverts de chaque contac- teur d'inducteur électromagnétique AS- BS - CS sont mis en série avec des résistances distinctes de modification du champ de l'inducteur à excitation indépendante RL- R2 - R3 au moyen de conducteurs 21 - 23 - 25. Le contacteur relié en série BS et la résistance R2 sont connectés en shunt entre les con- ducteurs 17 et 27 au moyen d'un conducteur 29,
et il en est de même des grou- pes contacteurs AS - résistance R1 et contacteur CS - résistance R3. L'in- terrupteur d'inducteur à excitation indépendante électromagnétique BFS ayant des contacts supérieurs et inférieurs normalement ouverts relie les contacteurs d'inducteur AS - BS - CS et les résistances Rl - R2 - R3 en shunt avec les bornes du rhéostat de champ FR, les contacts supérieurs de l'interrupteur BFS se trouvant en série entre les conducteurs 13 - 29 au moyen du conducteur 310
Le contact fixe supérieur du maître-controller MC est relié à un conducteur du réseau du train DT, et un conducteur de dérivation 33 va de là à la borne positive de la soupape électropneumatique DV du dispositif de com- mande de vitesse du régulateur et de réglage de charge SL,
dont la borne né- gative est reliée au conducteur négatif du réseau du train nt. Le contact fi- xe inférieur du maïtre-controller MC est relié aux bornes positives des enrou- lements électromagnétiques du dispositif de réglage de vitesse du régulateur AV et 'du contacteur d'inducteur à excitation indépendante AS par des conducteurs 35 - 37 - NT;
et un conducteur de réseau AT part de ces conducteurs et pénètre dans la canalisation du réseau du traino Le troisième contact fixe du maître controller MC, à partir du bas, est relié par des conducteurs 39- 41 aux bor- nes positives des bobines de la soupape électropneumatique BV et du contacteur électromagnétique d'inducteur à excitation indépendante BS, et un conducteur du réseau BT est relié aux conducteurs 39 - 41 et pénètre dans la canalisation du réseau du train. Le troisième contact fixe du maitre-controller MC, à par- tir du haut, est relié à un conducteur de commande du réseau ST. les conduc- teurs 43 - 45 allant de là aux bornes positives de la soupape électropneumati- que CV et du contacteur d'inducteur à excitation indépendante électromagnéti- que CS.
Le second contact fixe du maître controllèr MC, à partir du bas, est relié par un conducteur 47 à un conducteur de réseau de commande des in- ducteurs de la génératrice GFT connecté à une borne d'un interrupteur à main d'inducteur de génératrice GFS. La borne opposée de l'interrupteur GFS est connectée à un conducteur positif de commande d'inducteur à excitation indé- pendante de la génératrice GFC.
Le conducteur GFC sert à alimenter les appareils de commande sui- vants et l'inducteur à excitation indépendante BF, par l'intermédiaire des connexions suivantes de verrouillage et de commande.
Les contacts inférieurs'normalement ouverts du contacteur de l'in- ducteur shunt de la génératrice SHC sont reliés en série entre le conducteur GFC et la borne positive de la bobine du contacteur d'inducteur à excitation indépendante BFC au moyen de conducteurs 51 - 530
L'inducteur shunt de la génératrice SH et les contacts supérieurs normalement ouverts du contacteur SHC sont reliés en série et mis aux bornes de l'induit de la génératrice G par les conducteurs 59 - 61; et une résistance de décharge d'inducteur shunt SDR est insérée entre les conducteurs 59 - 61 au moyen de conducteurs 63- 65.
La borne positive de la bobine du contacteur d'inducteur shunt SHC est reliée par un conducteur 67 au contact fixe infé- rieur de l'interrupteur de champ FS et son contact fixe supérieur est relié
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par un conducteur 69 à la borne positive de l'interrupteur électromagnétique de l'inducteur à excitation indépendante BFS.
Les contacts supérieurs norma- lement fermés du relais parallèle PR, les contacts de verrouillage supérieurs normalement fermés du contacteur parallèle P2 et une résistance R4 sont con- nectés en série par des conducteurs 69 - 71 - 73 - 75 entre le conducteur GFC et le contact mobile de l'interrupteur de champ FS et un conducteur 77 est connecté entre le conducteur 75 et le contact positif de l'armature du relais de patinage WSR, dont le contact fixe est relié au conducteur négatif du ré- seau NT. Les contacts normalement ouverts, les deuxièmes à partir du haut, du relais parallèle PR et les contacts de verrouillage inférieurs normalement ouverts du contacteur parallèle P2 sont connectés en série par les conducteurs
79 - 81 - 83 entre les conducteurs GFC et 73.
Les contacts normalement ou- verts, les seconds à partir du bas, du relais parallèle PR sont connectés en série par un conducteur 87 entre le conducteur GFC et le contact mobile du com- mutateur d'accélération FTS, dont le contact fixe est relié par un conducteur
89 au conducteur 55. Les contacts normalement fermés du relais de commuta- tion arrière BTR sont reliés par les conducteurs 91-93 en série entre le con- ducteur 87 et la'borne positive du relais parallèle PR.
Le conducteur positif de commande PC2 alimente les conducteurs sé- rie et parallèle, la soupape électrohydraulique de régulation ORV et le relais à temps VT par les conducteurs de verrouillage et de commande suivants.. Les contacts inférieurs normalement fermés du relais parallèle PR et les contacts de verrouillage normalement fermés du contacteur série S24 sont reliés en sé- rie entre le conducteur positif de commande PC2 et un conducteur 95 reliant entre elles les bornes positives des bobines des contacteurs parallèles P2 -
P4 au moyen des conducteurs 97 - 99 - 1010 Les contacts de verrouillage normalement fermés du contacteur série S13 sont reliés en série entre le con- ducteur 99 et un conducteur 103 reliant entre elles les bornes positives des bobines des contacteurs parallèles Pl - P3 au moyen des conducteurs 105
et
1070
Les contacts supérieurs normalement fermés du contacteur de l'in- ducteur à excitation indépendante BFC sont mis en série entre le conducteur positif de commande PC2 et la borne positive de la bobine de la soupape élec- trohydraulique de régulation ORV par des conducteurs 109 - 111. Les contacts normalement ouverts du contacteur BFC, les seconds à partir du haut, sont con- nectés en série entre le conduteur 17 et la borne positive de l'inducteur à excitation indépendante BF de la génératrice par un conducteur 19 et les con- tacts normalement fermés, les seconds à partir du bas, sont connectés en sé- rie avec une résistance de décharge d'inducteur à excitation indépendante
BDR et en shunt sur les bornes de l'inducteur à excitation indépendante BF par les conducteurs 112- 113 - 115.
Les contacts inférieurs normalement fer- més du contacteurs BFC sont connectés en série entre le conducteur 99 et , la borne positive de la bobine du relais à temps VT par les conducteurs 117-
119. Les contacts normalement fermés du relais à temps VT et les contacts supérieurs de verrouillage normalement fermés du contacteur parallèle Pl sort reliés en série entre le conducteur positif de commande PC2 et la borne po- sitive de la bobine du contacteur série S13 par des conducteurs 121 - 123 -
125. Chacun des contacts de verrouillage inférieurs normalement fermés des contacteurs parallèles Pl et P3 est mis en série entre le conducteur posi- tif de commande PC2 et la borne positive de la bobine du contacteur série S24 au moyen de conducteurs 127 - 128 - 129.
Le régulateur GOV et son dispositif de réglage de vitesse et de charge SL servent d'appareil de régulation automatique de vitesse, de charge et de débit pour le moteur Diesel et la génératrice. Lè régulateur est du type isochrone classique et comprend une pièce porte poids 131 entraînée par le moteur (figo 2) et munie de balanciers 141. Une soupape de commande
133 avec des pistons étagés glisse dans 'un manchon de compensation articulé
135 avec un piston compensateur 134 dans le corps du régulateur 139.. Un res- sort de contrôle de vitesse 143 porte sur l'extrémité cannelée de la soupape de commande 133, les deux balanciers 141 venant s'adapter dans la rainure de sorte que le ressort de contrôle de vitesse 143 s'oppose au mouvement des ba- .lanciers vers l'extérieur.
Un bloc à guidage par came 145 est appliqué par l'autre extrémité du ressort de contrôle de vitesse 143 contre une came 147
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fixée sur un pivot 149 solidaire d'un levier 151 dont une extrémité est re- liée par pivot à la bielle de commande 153 du dispositif électropneumatique de réglage de vitesse et de charge SL qui est pourvu d'un tuyau d'alimenta- tion d'air 155 et de plusieurs pistons pneumatiques (non représentés), commandés chacun par une' des soupapes électropneumatiques AV - BV - CV- DV.
Quand le maïtre-controller MC se trouve dans la position de mar- che à vide I (figure 1), toutes les soupapes électropneumatiques sont désex- citées et fermées, et le ressort de contrôle de vitesse 143 est comprimé de manière à faire marcher la machine à vide. En amenant le maître-controller MC dans la position d'arrêt S, la soupape DV est excitée et fait descendre la bielle de commande 153 afin de comprimer plus fortement le ressort 143 et fermer la machine.
En excitant, par déplacements du maître-controller MC de la position 2 à la position 2 à la position 8, les quatre soupapes AV - BV- CV- DV séparément et en diverses combinaisons, on provoque sept degrés de levée de la bielle 153 et des relâchements correspondants du ressort 143 par l'intermédiaire du levier 151 et de la came 147 qui entraînent une aug- mentation correspondante du réglage du régulateur.
De l'huile sous pression est fournie par une pompe de régula- teur (non représentée) à travers une conduite 156 à une chambre d'accumulation 157 comprenant un piston 159 associé à la lumière d'entrée et comprimé par un ressort 161 pour maintenir l'huile pratiquement sous pression constante dans la chambre. Un passage 163 relie la chambre 157 à l'alésage dans lequel glisse le manchon de compensation 135.
En marche à vide, la lumière supérieure du manchon de compensation 135 coïncide avec cette entrée (comme le montre la figure 2) et avec le passage 163 de sorte que de l'huile sous pression vient se loger entre les pistons espacés de la soupape de commande 133, le piston inférieur bloquant la lumière inférieure du manchon qui communique avec un passage 165 allant à un autre alésage contenant un piston de puissance 169 glissant au-dessus d'une tête de cylindre 170. Le piston de puissance 169 a une partie supérieure 171 à diamètre plus petit servant de compensateur et se déplaçant dans un alésage concentrique en communication avec un tuyau d'échappement 175.
Une conduite de dérivation 177 relie le passage 175 à l'espace au-dessus du piston 1340 Une soupape à pointeau 179 est placée au croisement des passages 175 et 177. Un ressort 181 placé entre la tête de cylindre 170 et un piston 183 monté sur la tige de piston 184 reliée au levier d'admission de carburant F, pousse le piston 169 vers le bas contre la pression de l'huile sous le piston 169 et tend à amener le levier régula- teur F de la position de marche à vide I à la position d'arrêt Sa D'autres passages d'évacuation 185-187 pratiqués dans le corps de régulateur 139 com- muniquent avec l'espace sous le piston 137 et l'espace sous le piston com- pensateur 134.
Un bossage 193 sur le piston compensateur 134 est guidé dans un flasque supérieur 189 et un prolongement 195 de ce piston portant un écrou 197 se déplace dans un trou pratiqué dans le flasque inférieur 191. Des ron- delles 199 emprisonnant un ressort de compression 201 sont portées par le pro- longement 195 de façon que la rondelle inférieure 199 maintenue contre le flasque inférieur 191 tende à maintenir le piston compensateur 134 et le man- chon 135 dans la position d'équilibre représentée.
Le levier flottant 203 relié par pivot à une extrémité de la tige de piston 184 et au levier d'admission de carburant F est connecté à son autre extrémité par une bielle 205 à une extrémité du levier de réglage de vitesse et de charge 151. Une soupape de commande 209 à deux pistons glissant dans un cylindre de soupape articulé 211 est connectée au pivot 207 du levier flottant 203 pour la commande d'un moteur hydraulique à palet Le 213 servant au réglage du rhéostat de champ FR de la génératrice de manière à maintenir les vitesse,
charge et débit de la machine constants de façon classique en correspondance avec le réglage du régulateuro
Le moteur à palette comprend une carcasse 215 contenant un arbre 217 entraîné par une palette de moteur 219 et sur lequel est monté un bras contacteur 221 ou curseur d'un rhéostat de champ FR.
La palette 219 peut se déplacer d'un côté à l'autre d'une butée 222. Des lumières 223 - 224, de cha-
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que côté de la butée 222, permettent la commande du renversement de mouvement de la palette 219 au moyen d'une soupape de commande 209 et d'une tige de soupape 225 de la soupape électrohydraulique de régulation ORV. La tige 225 porte trois pistons glissant dans un cylindre à lumières 227, et peut être amenée dans la position indiquée à la figure 2, à l'encontre du ressort 229,
quand sa bobine électromagnétique est excitée Une pompe 231 fournit de l'huile sous pression par les tuyauteries 233 - 235 à des lumières de mise sous pression 237 - 239 respectivement dans la paroi de la soupape de com- mande et dans la paroi de la soupape de survitesse 2270 Des lumières d'échap- pement 241 - 243 pratiquées dans la première paroi communiquent avec des tuyaux d'échappement 245 - 247.
et des lumières de commande 249 - 251 au-dessus et en dessous de la lumière de mise sous pression 237 communiquent par des tuyaux 253 et 261 avec les lumières 258 et 259 pratiquées dans la paroi 227 qui com- prend elle-même une lumière 263 et un tuyau 265 d'évacuation et une paire de lumières 267 - 269 communiquant respectivement par des tuyaux 271 - 273 avec les lumières 223 et 224 pratiquées dans le cylindre de moteur à palette 213.
Quand le régulateur est mis sur marche à vide, l'arbre du moteur à palette 219 et la tige de soupape de survitesse 225 occupent la position indiquée, et de l'huile sous pression est fournie par la pompe 231 à travers les tuyaux 233 - 235 et les lumières 239 - 267 à la soupape de régulation ORV et par le tuyau 271 et la lumière 222 dans le moteur à palette 213 de manière à amener la palette 219, l'arbre du moteur 217 et le curseur 221 du rhéostat de champ FR dans la position extrême dans le sens horlogique, cette position correspondant au maximum de résistance du rhéostat de champ FR donnant le minimum d'excitation indépendante., L'huile passe du moteur à palette par la lumière 224, le tuyau 273 et les lumières 269 - 263 ainsi que le tuyau d'évacuation 265 à travers la soupape de régulation ORV.
Quand l'arbre 217 et le curseur 221 durhéostat se trouvent dans cette position, un levier 275 porté par l'arbre 217 vient en contact et actionne un bras 277 de l'interrup- teur d'inducteur FS et amène un bras de contact 279 de cet interrupteur en contact avec sa borne fixe supérieure 281, comme le montrent les figures 1 et 2, pour la mise sous tension de l'interrupteur de l'inducteur à excitation indépendante BFS.
Un mécanisme à bascule 283 maintient le bras de contact 279 dans cette position jusqu'à ce qu'un autre levier 285 porté par l'arbre 217 vient en contact et actionne un autre bras 287 de l'interrupteur FS à la suite du mouvement antihorlogique de l'arbre 217, de la palette 219 et du curseur de rhéostat 221 qui viennent se placer en une position à mi-chemin .
entre résistance maximum et résistance minimum, à la suite de quoi le bras de contact 279 de l'interrupteur vient en contact avec la borne fixe inférieure 289 de celui-ci et excite le contacteur de l'inducteur shunt tout en faisant sauter le mécanisme à bascule 283 dans son autre position afin de maintenir les contacts du bras 279 dans cette position jusqu'au moment où le bras 277 de l'interrupteur est de nouveau actionné par le levier 275 qui ramène le bras de contact 279 dans la position indiquée.
Un troisième levier 291 porté par l'arbre actionne le bras de contact mobile 293 du contacteur de com- mutation avant FTS, l'amenant de la position ouverte, contre l'action du res- sort 295, dans la position fermée en contact avec la borne fixe 297 de l'in- terrupteur, quand le curseur 221 du rhéostat de champ est entraîné dans le sens antihorlogique jusqu'à la position de résistance minimum qui correspond à l'excitation indépendante maximum, dans le but de commuter les connexions des moteurs de traction avec la génératrice G de série-parallèle en parallè- le.
Fonctionnement,,
Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le.suivant ; Avec le tambour du maitre-controller MC en position de marche à vide indiquée à la figure 1, le contacteur positif de commande PCS et le contacteur d'induc- teur de génératrice GFS fermés manuellement et le moteur Diesel E marchant à vide, les bobines des contacteurs série S13 - S24 et de la soupape de régula- tion ORV sont alimentées.
La bobine du contacteur série S13 reçoit son cou- rant de la batterie BAT par les conducteurs 11 - PC1- PC2 - 121, les contacts du relais à temps VT. le conducteur 123, les contacts du relais Pl et le don- ducteur 125,avec retour au conducteur snégstii du gréseau du train NT. les La bobine du contacteur série S24 reçoit $on ¯courant par les
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conducteurs 129 - 128. les contacts du relais Pl et les conducteurs 127 - PC2- PC1 et le contacteur PCS à la batterie, et aussi par les contacts inférieurs du relais P3 et les conducteurs PC2 - PC1 à la batterie pour la fermeture des contacts de courant des contacteurs série S13 - S24 et la connexion série- parallèle des moteurs de traction M1- M2 - M3 - M4 avec la génératrice C.
La bobine de la soupape de régulation ORV est alimentée par le conducteur 111, les contacts supérieurs normalement fermés du contacteur d'ex- citation indépendante BFC et les conducteurs 109 - PC2 à la batterie, pour amener le curseur 221 du rhéostat de champ dans la position de résistance ma- ximum ou d'excitation indépendante minimum au moyen du moteur à palette 213 qui met aussi le contact mobile 279 de l'interrupteur d'inducteur FS en con- tact avec la borne fixe supérieure de celui-ci 281.
Quand le tambour du maître controller MC est amené de la position I dans la première position de démarrage 1 pour faire "emper" la locomoti- ve, les contacts deuxièmes à partir du bas et du haut sont court-circuit' et la batterie BAT alimente la bobine du commutateur d'excitation indépen- dante BFS, par les conducteurs 11 - pc1, les contacts du contacteur de,com- mande M, les conducteurs 47 - GFC, les contacts 69 du relais pr- le conduc- teur 71, les contacts du relais P2, le conducteur 7, la résistance R4, le conducteur 75 vers le bras 279 de l'interrupteur FS actuellement fermé, le contact 281 et le conducteur 69 à la bobine du contacteur BFS.
La fermeture des contacts inférieurs de l'interrupteur d'excitation indépendante BFS pro- voque l'excitation de la bobine du contacteur d'excitation indépendante BFC par les conducteurs GFC - 55 - 57 - NT et donc l'ouverture des contacts supé- rieurs et de deux contacts inférieurs et la fermeture des contacts intermédi- aires du contacteur.
La fermeture de'ces contacts intermédiaires du contacteur d'ex- citation indépendante BFC provoque l'alimentation de l'excitation indépendante BF par la batterie BAT, au moyen des conducteurs 11 - 15 à travers le rhéostat de champ FR ( se trouvant actuellement dans la position de résistance maximum ou d'excitation indépendante minimum) et les conducteurs 15 - 17 - 19 - NT.
L'ouverture des contacts supérieurs du contacteur BFC déconnecte la bobine de la soupape de régulation ORV, et la levée de la tige de soupape 225 par le ressort 229 ouvre les lumières 258 - 259 et ferme la lumière de mise sous pres- sion-239 et la lumière d'échappement 263, de sorte que de l'huile sous pression passera de la pompe 231 par les conduites 233 - 235, les lumières 237 - 251 dans la soupape de commande., la conduite 261, les lumières 263 - 269 de la soupape de régulation, tuyau 273 et lumière 224 du moteur à palette pour fai- re tourner celle-ci dans le sens antihorlogique et amener le curseur de rhéostat 221 vers la position de résistance minimum, ce qui augmente le cou- rant dans l'excitation indépendante BF et donc le courant fourni par la géné- ratrice aux moteurs, de manière à augmenter graduellement l'effort de trac- tion de la locomotive.
L'huile-se décharge du moteur à palette par la lu- mière 223, la conduite 271, les lumières 267 - 259 de la soupape ORV, la conduite 253, les lumières 249 - 241 dans la soupape de commande 211 et le tuyau d'évacuation 245.
L'effort de traction immédiat de la locomotive avec le rhéostat dans la position de résistance maximum peut 'être par exemple de 1000 kgs pour une locomotive de 120 tonnes et suffit à accélérer une locomotive légère avec le moteur Diesel à température, suivant une accélération de 160 mètres à l'heu- re par seconde. Cette accélération se maintiendra jusqu'à une vitesse d'en- viron 3,2 km à l'heure et diminue alors à cause du moteur à palette qui amène le curseur du rhéostat de champ FR vers la position de résistance minimum à la suite de la mise hors circuit de la soupape de survitesse ORV comme susmen- tionné et du réglage de l'admission de carburant sous l'effet du régulateur.
La vitesse de la locomotive légère atteindra environ 4,8 km à l'heure avec le controller en position 1, sur une voie horizontale.
En amenant le tambour du maêtre-controller en position 2, le con- tact inférieur est court-circuité en plus des contacts court-circuités dans la position 1. Les bobines de la soupape AV et du contacteur AS sont alimen- tées par les conducteurs 11 - PC1 -tambour - conducteurs 35 - 37 et NT et re-
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montent légèrement la bielle de réglage de vitesse et de charge 153 (fig, 2) et l'extrémité de droite du levier de réglage de vitesse et de charge 151 de manière à augmenter la pression du ressort de régulateur 143. La descen- te correspondante de l'extrémité de gauche du levier flottant 203 fait di- minuer la résistance du rhéostat de champ FR par le moteur à palette et aug- menter en conséquence le débit de la génératrice G.
La charge accrue sur le ressort 143 fait descendre la soupape de commande du régulateur 133 qui laisse passer de l'huile sous pression de la chambre d'accumulation 157 par les lumières intermédiaire et inférieure du fourreau de compensation 135 dans l'espace sous le piston de puissance 169 et fait monter celui-ci pour augmenter l'admission de carburant par le levier d'admission du moteur F et pour relever l'extrémité de droite du levier flottant 203 de manière à amener le curseur du rhéostat de champ à une position de plus grand débit de la génératrice afin que le moteur Diesel et la génératrice marchent pratique- mentà vitesse,charge et débit constants de manière bien connue.
Le régu- lateur GOV suit ou compense par le retour de la soupape de commande 133 et du manchon de compensation 135 à leurs positions originales quand le groupe d'alimentation travaille à la vitesse et à la charge désirées, tout en maintenant le levier d'admission de carburant et le curseur du rhéostat de champ dans leurs -nouvelles positions de commande.
L'alimentation du contacteur AS provoque la fermeture de ses contacts et, comme les contacts supérieurs de l'interrupteur d'excitation indépendante BFS sont déjà fermés, le rhéostat de champ FR est shunté par la résistance R1 au moyen des contacts fermés des interrupteurs AS et BFS et le conducteur 13, les contacts 31 ét 29, le conducteur 27, le-contact 21 et les conducteurs 17 et 15 afin de provoquer une augmentation plus rapide du courant de l'excitation indépendante que celle- réalisable par déplacement du curseur du rhéostat de champ, de manière à obtenir un accroissement plus ra- pide du débit de courant. L'effort immédiat de traction exercé dans ces con- ditions vaut,par exemple, 5.500 kgs et reste constant jusqu'à une vitesse de 2,5 kms à l'heure pour diminuer avec une augmentation de vitesse.
Si la lo- comotive ne démarre pas, l'effet de traction passera à 13000 kgs.
En amenant le tambour du maïtre-controller mc en troisième posi- tion 3 on court circuite les second et troisième contacts à partir du haut et le second à partir du bas Le court-circuitage de ce troisième contact provoque l'alimentation des bobines de la soupape de vitesse et de charge GV et du contacteur CS par la batterie au moyen des conducteurs PCS - tambour GT - 43 - 45 - NT pour augmenter la levée du dispositif de réglage de vitesse et de charge du régulateur GOV et pour shunter le-rhéostat de champ par la résistance R3. Ceci fait monter l'effort de traction à 12-500 kgs qui res- tera constant jusqu'à une vitesse de 2,4 kms à l'heure et retombe ensuite avec une augmentation de vitesse.
Si la locomotive ne démarre pas, l'effort de traction monte à un maximum de 25.000 kgs. '
Quand le tambour du maître-controller est amené en position 4 tous les contacts sont court-circuits sauf le troisième à partir du bas.
Ceci provoque l'excitation des bobines des soupapes de réglage de vitesse et de charge AV et CV et des contacteurs AS et CS par les connexions susmention- nées de manière à mettre en shunt les résistances Rl, R3 et le rhéostat de champ FR. On augmente ainsi le réglage de vitesse, charge et débit du régula- teur et on obtient un effort de traction de 14.000 kgs.et si la locomotive démarre, cet effort de traction reste constant jusqu'à une vitesse de 4,8 kms à l'heure, plus élevé avec un train lourd et moins élevé avec un train très léger.
Si la locomotive ne démarre pas,l'effort de traction montera jusqu'à une valeur suffisante pour faire patiner les roues motrices,
Avec le tambour du controller en position 5, les bobines des sou- papes de rélgage de vitesse et de charge BV, GV et DV et des contacteurs BS et 'GS sont excitées, les bobines de la soupape DV étant alimentées par la batterie BAT au moyen des conducteurs 11 - PCS- DT - 33-NT pour 'élever en- core le réglage du régulateur GOv, les résiustances R1- R2 - R3 étant mises en parallèle sur le rhéostat de champ FR.
Ceci provoque une augmentation im- médiate de l'effort de traction à 190000 kgs. et si la locomotive démarre l'effort de traction restera constant jusqu'à une vitesse de 8 kms à l'heure,
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plus élevé pour un train lourd et un peu moins élevé pour un train très légero Si la locomotive ne démarre pas, l'effort de traction'atteindra une valeur qui sauge le patinage des roues.
En amenant le tambour du maltre-controller en position 6, toutes les soupapes de réglage de vitesse et de charge AV - BV- CV- DV et tous les contacteurs AS - BS - CS sont excités, augmentant encore le réglage du ré- gulateur et mettant toutes les résistances Rl, R2, R3 en parallèle sur le rhé- ostat de champ FR. Cela produit une force immédiate de traction de 21.000 kgs, et si la locomotive démarre, cet effort de traction restera pratiquement constant jusque 10 kms à l'heure, plus élevé pour un train lourd.
Si la lo- comotive ne démarre pas, l'eff ort de traction augmentera rapidement et les roues patineront immédiatement.,
Les positions 7 et 8 du tambour de controller sont des positions de réglage de marche et sont rarement utilisées pour démarrer un train. Dans la position 7 les bobines des soupapes de réglage de vitesse et de charge BV CV et des contacteurs BS - CS sont excitées.
Dans la position 8 les bobines des soupapes AV - BV- CV et des contacteurs AS - BS - CS sont excitées pour donner des.réglages de vitesse et de charge du régulateur successifs supé- rieurs à ceux de la position 6 du tambour du controllero
Les valeurs des résistances Rl - R2 - R3 sont choisies de telle façon qu'avec l'inducteur shunt SH de la génératrice déconnecté au démarra- ge, et une ou plusieurs résistances en shunt sur le rhéostat de l'inducteur à excitation indépendante FR, la génératrice ne surcharge pas le moteur Die- sel et n'empêche pas la palette de moteur d'amener le curseur du rhéostat de champ dans sa position médiane.
On permet ainsi au moteur Diesel d'attein dre, par une accélération douce, la vitesse donnée par le régulateur, et au moteur à palette et au curseur du rhéostat de s'amener en position moyenne- dès que cette vitesse a été atteinte. L'inducteur à excitation indépendante. et la charge de la génératrice se trouvent sous la commande du maître-control- ler pour chaque position de démarrage du tambour. En déconnectant l'indue- teur shunt SE¯de la génératrice pendant le démarrage, on obtient un accroisse- ment plus rapide du courant dans l'excitation indépendante BF.
Quand la locomotive et le train atteignent une vitesse qui per- met le déplacement du curseur du rhéostat de champ FR vers sa position moyen- ne, le contact mobile 279 de l'interrupteur d'inducteur FS (Figo 2) est déta- ché par le levier 285 de la borne supérieure 281, comme indiqué, et mis en contact avec la borne inférieure 289 qui excite l'inducteur shunt SH en même temps que l'inducteur à excitation indépendante BF et met les résistances de shuntage Rl - R2 - R3 hors circuit. Cela se produit, comme décrit ci-dessous, environ 15 secondes après le démarrage, dans chaque position de démarrage, le réglage de la vitesse et de la charge étant alors assuré de manière classique par le régulateur GOV.
Quand le curseur de rhéostat est amené dans sa position de résis- tance minimum ou excitation indépendante maximum, le contacteur de commuta- tion avant FTS se ferme pour commuter les connexions entre les moteurs de traction et la génératrice de série-parallèle en parallèle. Cette commutation se fait par exemple aux vitesses de locomotive et aux positions de controller suivantes :
EMI9.1
<tb> Position <SEP> du <SEP> maitre-controllr <SEP> commutation
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb> 2 <SEP> 51 <SEP> km <SEP> à <SEP> l'heure.
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3 <SEP> 38 <SEP> '
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<tb> 4 <SEP> 32 <SEP> '
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<tb> 5 <SEP> 29-30 <SEP> ;
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<tb> 6 <SEP> 29-32 <SEP> "
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<tb> 7 <SEP> 29-32 <SEP> "
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<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> 29-32 <SEP> "
<tb>
Par le passage du contact 279 de l'interrupteur d'inducteur FS de la borne supérieure 281 à la borne inférieure 289, la bobine de l'interrupteur
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d'excitation indépendante BFS est déconnectée et ses deux contacts s'ouvrent de sorte que les résistances R1- R2 - R3 sont détachées du rhéostat de champ FR, et la bobine du contacteur d'excitation indépendante BFC est décon- nectée momentanément, ses contacts revenant provisoirement dans la position indiquée.
L'ouverture momentanée des seconds contacts, à partir du haut, du contacteur BFC provoque la mise hors circuit momentanée de l'inducteur à ex- citation indépendante BF de la génératrice et sa décharge dans la résistance de décharge d'excitation indépendante BDR mise, à ce moment, en shunt par les seconds contacts, à partir du bas, et les conducteurs 19- 112 - 113- 115 NT. La fermeture momentanée des contacts supérieurs du contacteur BFC provo- que l'excitation momentanée de la bobine de la soupape de régulation ORV de manière à amorcer le mouvement du moteur à palette 213 et du curseur du rhéo- stat de champ FR vers la position de résistance maximum, comme décrit ci-des- sus.
Immédiatement après, la bobine du contacteur d'inducteur shunt SHC est alimentée par les conducteurs 67 - interrupteur FS - 75 de manière à fermer les deux contacts et réexciter la bobine du contacteur d'excitation indépen- dante BFC par les contacts inférieurs fermés et les- conducteurs GFG - 51- 53 - NT afin de réalimenter l'excitation indépendante BF et déconnecter la bobine de la soupape de régulation ORV, de manière à ramener le curseur du rhéostat dans sa position originale. La fermeture des contacts supérieurs du contacteur d'inducteur shunt SHC court-circuite la résistance de décharge SDR et met l'inducteur shunt SH en parallèle sur l'induit de la génératrice par les conducteurs 59 - 61, la résistance de décharge étant mise entre ces conducteurs par des conducteurs 63 - 65.
Le procédé ci-dessus de passage d'excitation indépendante à excitation compound de la génératrice évite un a-coup de courant dans les moteurs et un à-coup de couple correspondant et assure ainsi une commutation douce de l'excitation de la génératrice G.
Quand la vitesse de la locomotive augmente en correspondance avec les positions du controller, suivant le tableau ci-dessus, le curseur du rhé- ostat de champ FR est ramené dans le sens antihorlogique par le moteur à pa- lette 213 vers la position de résistance minimum ou d'excitation indépendante maximum afin de monter la tension de la génératrice à une valeur supérieure à la force contre-électromotrice des moteurs de traction..-. En fin de course le levier 291 porté par l'arbre 217 du moteur à palette ferme le contacteur de commutation avant FTS qui provoque l'excitation de la bobine du relais pa- rallèle PR par les conducteurs GFT - 55 - 89 - contacts de l'interrupteur FS conducteur 91 - contacteur de commutation arrière BTR et conducteurs 93 -NT ,
fermant ainsi les trois paires inférieures et ouvrant la paire supérieure de contacts du relais PR.-
L'ouverture des contacts supérieurs du relais parallèle PR dé- connecte la bobine du contacteur d'inducteur shunt. SHC en ouvrant le cir- cuit 67 - interrupteur FS - 75 - 73 - 71; et le contact supérieur tombe dans sa position normale indiquée, insérant la résistance de décharge SDR en série avec l'inducteur shunt SH et déconnectant la bobine du contacteur d'excitation indépendante BFC qui ensuite déconnecte la bobine=de la soupape de régulation ORV, amenant le curseur du rhéostat FR dans la position d'exci- tation indépendante minimum et déchargeant l'excitation indépendante BF dans la résistance de décharge BDR.
La fermeture des seconds contacts, à partir du haut,du relais parallèle PR prépare un circuit de réexcitation pour la bobine du contacteur d'inducteur shunt SHC. La fermeture des troisièmes contacts, à partir du haut, du relais parallèle PR établit un circuit de ver- rouillage pour sa bobiné comprenant les conducteurs GFT - 87 - 91 - 93 - NT.
La fermeture des contacts inférieurs du relais PR excite la bobine du relais à temps VT par les contacts inférieurs fermés du contacteur de l'excitation indépendante et les conducteurs PC2 - 97 - 99 - 117 - 119 - NT, de manière à ouvrir avec retard les contacts du relais VT (muni d'un dashpot DP) à la fin de la décharge des inducteurs à excitation indépendante et shunt et à l'amenée du curseur du rhéostat d'excitation indépendante à la position de résistance maximum pour couper le débit de courant de la génératrice vers les moteurs.
A l'ouverture retardée des contacts précités, la bobine du contacteur S13 série est déconnectée et le contact mobile de celui-ci tombe dans la position indiquée, ouvrant le circuit de passage du courant
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entre les moteurs M1- M3 reliés en série et assurant la fermeture des contacts de verrouillage du contacteur S13. Les bbines des contacteurs parallèles Pl P3 sont ensuite excitées par les contacts inférieurs fermés du relais paral- lèle PR, les contacts de verrouillage fermés du contacteur série S13 et les conducteurs PC2 - 97 - 99 - 105. - 107 - 103 - NT de façon à relier les moteurs M1 et M3 en parallèle avec la génératrice et à ouvrir les'contacts de ver- rouillage des cpntacteurs parallèles Pl - P1.
L'ouverture des contacts infé- rieurs de verrouillage de l'un ou l'autre ou des deux contacteurs parallèles Pl - P2 déconnecte le contacteur série S24 et son contact mobile tombe dans la position indiquée pour ouvrir le circuit d'alimentation entre les moteurs reliés en série M2 - M4, et à la. fermeture des contacts de verrouillage du con- tacteur série S24, les bobines des contacteurs parallèles P2 - P4 sont exci- tées de façon à relier les moteurs M2- M4 en parallèle avec la génératrice et à ouvrir les contacts supérieurs et à fermer les contacts inférieurs de Verrouillage du relais parallèle P2.
La fermeture de ces derniers contacts complète le circuit susmentionné de réexcitation de la bobine du contacteur- shunt SHC. préparé par les seconds contacts, à partir du haut., fermés du contac- teur shunt SHC du relais parallèle PR, et par les conducteurs GFC- 79 - 81 83 - 73, la résistance R4, le contact mobile et le contact inférieur de l'in- terrupteur d'inducteur FS et les conducteurs 67 - NT.
Ceci provoque la ferme- ture des contacts du contacteur d'inductieur shunt et la réexcitation de l'in- ducteur shunt SH de la génératrice par les contacts supérieurs fermés de ce contacteur, ainsi que la réexcitation du contacteur d'excitation indépendante BFC qui referme ses seconds contacts, à partir du haut,
de manière à réali- menter l'inducteur à excitation indépendante et à rouvrir les contacts supé- rieurs et deux contacts inférieurs du contacteur BF. L'ouverture des con- tacts supérieurs déconnecte à nouveau la soupape de régulation ORV et ramène le curseur du rhéostat de champ FR de la position de résistance maximum dans sa position originale avant la commutation série-parallèle et parallèle de manière à augmenter le courant débité par la génératrice dans les moteurs connectés cette fois en parallèle.
La décharge des inducteurs shunt et à excitation indépendante SH BF et le passage du curseur du rhéostat de champ en position de résistance ma- .ximum ou d'excitation indépendante'minimum précédant la commutation des moteurs M1- M3 de sériésparalléle en parallèle par l'ouverture du circuit série avant l'établissement du circuit parallèle sont suivis d'une commutation analogue des moteurs M2 - M4 et de la réexcitation des inducteurs shunt et à excita- tion indépendante de la génératrice. Le passage dû-courant d'excitation indé- pendante de zéro à sa valeur originale produit une reconstitution progressive du débit de la génératrice dans les moteurs connnectés en parallèle et une augmentation graduelle de l'effort de traction, ce qui.constitue une commuta- tion exceptionnellement douce de série-parallèle en parallèle.
La commutation en sens inverse ou arrière des moteurs de parallè- le en série-parallèle est commandée par le relais de commutation arrière BTR qui agit automatiquement en fonction du courant du circuit parallèle des mo- teurs quand sa valeur est inférieure à celle causant la surcharge du moteur Diesel et du groupe moteur-générateur,ou par le déplacement du tambour du maêtre-controller dans la position de marche à vide. La commutation automa- tique en arrière ne peut se faire que sur les positions 4, 5,6, 7 et 8 du controller.
@
Quand les contacts du relais BTR s'ouvrent, la bobine du relais parallèle PR est déconnectée et son contact mobile tombe dans la position indiquée. Le circuit passant par les seconds.contacts, à partir du haut, du relais parallèle PR, les contacts inférieurs de verrouillage du relais pa- rallèle P2, la résistance R4, les contacts mobile et inférieur de l'interrup- teur d'inducteur FS, et la bobine du contacteur d'inducteur shunt SHC avec les conducteurs GFC- 79 - 81 - 83 - 73 - 75 - 67 et NT s'ouvre.- Les contacts du contacteur shunt SHC s'ouvrent donc revenant à la position indiquée de ma- nière à de nouveau déconnecter la bobine du.
contacteur d'excitation indépen- dante BFC dont le contact mobile reprend sa position indiquée et provoque la décharge des inducteurs shunt et à excitation indépendante SH- BF. Quand le contacteur d'excitation indépendante est en position normale, la bobine
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de la soupape de régulation est réexcitée et le curseur du rhéo- stat de champ est ramené dans sa position de résistance maximum. L'ouverture des seconds contacts, à partir du bas, du relais parallèle PR ouvre le cir- cuit de verrouillage de la bobine du relais parallèle PR.
L'ouverture du contact inférieur du relais parallèle déconnecte les bobines du relais à temps
VT dont les contacts mobiles prennent leurs positions normales indiquées, de sorte que les bobines des contacteurs série S13 - S24 sont excitées à nouveau pour relier les moteurs en série-parallèle avec la génératrice.
La bobine du contacteur d'inducteur shunt SHC est réexcitée par les contacts supérieurs du relais parallèle PR et'contacts supérieurs de verrouillage du contacteur parallèle P2 afin de réexciter l'enroulement inducteur shunt SH de la généra- tricea L'alimentation de la bobine du contacteur d'excitation indépendante
BFC se produit par la fermeture des contacts inférieurs du contacteur d'induc- teur shunt SHC et entraîne l'excitation de l'inducteur à excitation indépen- dante BF et la désexcitation de la bobine de la soupape de régulation ORV de manière à amener progressivement le courant d'excitation indépendante à sa valeur originale.,
Si les contacts du relais de patinage WSR se ferment parce qu'une roue patine, les moteurs étant connectés soit en série-parallèle soit en paral- lèle,
le circuit soit de la bobine du contacteur d'excitation indépendante BFC soit des deux bobines du contacteur BFC et du contacteur d'inducteur shunt SHC est (à cause de la position du relais parallèle PR) shunté de manzère à provo- quer la décharge d'un ou des deux inducteurs de génératrice BF - SH respecti- vement et la bobine de la soupape de régulation ORV est excitée pour ramener le curseur du rhéostat de champ FR dans sa position de résistance maximum pour contre-carrer le patinagea A la fin, les contacts du relais de patinage WSR se rouvrent et l'excitation indépendante est ramenée graduellement à sa va- leur originale ainsi que l'excitation shunt, pour prévenir que le patinage se reproduise.
REVENDICATIONS. la- Dispositif de traction électrique à génératrice ayant un dis- positif répondant à la vitesse du moteur à combustion interne qui règle l'ad- mission du carburant au moteur et qui de plus peut être réglé manuellement, et un rhéostat qui règle l'excitation de l'inducteur de la génératrice et qui est commandé à la fois par le réglage d'admission du carburant et par le réglage manuel, le rhéostat étant susceptible d'être connecté à des résistances en réponse à la commande manuelle quand le rhéostat passe d'une position de faible excitation à une de forte excitation, dans le but d'obtenir une augmen- tation plus rapide du débit de courant.