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DISPOSITIF DE COMMANDE DE VEHICULES ELECTRIQUES TELS QUE TRAMWAYS.
L'état actuel de la technique en ce qui concerne l'équipement électrique des tramways et véhicules analogues, est caractérisé par l'utilisation d'un très grand nombre de combinaisons différentes d'éléments connus.
L'augmentation du trafic dans les rues des ailles a eu pour effet d'attirer de plus en plus l'attention sur l'étude du freinage des moteurs é- lectriques. En principe, il est important de grouper les moteurs au démarrage de manière telle que le passage à la position de freinage puisse s'effectuer rapidement sans qu'il soit besoin de gros tambours contacteurs comme c'est habituellement le cas dans les contrôbeurs de types divers employés à l'heure actuelle et manoeuvres directement. Dans ce dernier cas, la poignée du contrôleur doit être ramenée à sa position de zéro lorsqu'on doit effectuer un freinage, puis être placée à la position de freinage avant que le freinage n'aie lieu.
Ces manoeuvres entraînent des risques dans les rues à trafip rapidement variable, en particulier si le tambour est lours à manoeuvrer
Une disposition de circuit préparatoire connue permettant de coupler les moteurs pour qu'ils soient, même au démarrage, couplés d'une façon convenable pour le freinage consiste à faire fonctionner deux groupes de moteurs en parallèle par l'intermédiaire d'une résistance de commande, de manière à ce que le courant qui traverse les induits d'un groupe de moteurs passe à travers les bobines d'excitation série de l'autre groupe et vice-versa, le montage ainsi réalisé étant appelé couplage en croix. On obtient ainsi un couplage stable et permettant le freinage, ce dernier étant effectué en mettant la résistance de commande hors circuit par palier au fur et à mesure que la vitesse décroit.
Si, en vue d'augmenter la sécurité requise des freins, on utilise une disposition simple de circuit du type décrit, le problème qui se pose
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consiste à savoir comment on peut donner en même temps à un dispositif de freinage de ce genre des propriétés de commande favorables, au démarrage.
Ce problème devient très compliqué si l'on désire que le couplage des moteurs en série et en parallèle soit rendu possible au démarrage.
Une telle modification de couplage au démarrage a pour conséquence d'augmenter considérablement le rendement et de diminuer les pertes dans les ré- sistances de démarrage et permet d'obtenir une position de fonctionnement sans pertes aux vitesses peu élevées, par exemple lors des trajets en files dans les rues. Pour cette raison, on a précédemment considéré le couplage série - parallèle comme si important qu'on l'a utilisé en dépit des complications qu'il entraîne. Pourtant, les difficultés qui se sont présentées avec une simple disposition de circuit préparatoire du genre décrit ci-dessus ont, pour une large part, durant ces dernières années, contribué à amener certains constructeurs de tramways à éviter ces inconvénients en effectuant le démarrage à l'aide d'un seul mode de couplage des moteurs.
On peut ainsi utiliser un dispositif comportant une pédale de vitesse et une pédale de frein. La présente invention est relative à un tel dispositif dans lequel on peut maintenir le couplage série-parallèle en cpmbinaison avec un simple circuit préparatoire et par la manoeuvre d'une pédale.
On connait un grand nombre de combinaisons permettant d'effectuer le couplage série-parallèle pendant le démarrage et elles ont toutes pour objet d'effectuer le passage d'un de ces couplages à l'autre au moyen d'un petit nombre de positions intermédiaires des contrôleurs et sans interrompre complètement le courant du moteur. Un tel compromis est nécessaire car il n'y a pas place dans le contrôleur et sur le tableau de distribution . pour un très grand nombre de positions de transition. Pourtant il y a une certaine inconséquence à prévoir, suivant les exigences de la technique moderne, un nombre important de paliers de commande pour le démarrage et le freinage afin d'exécuter en douceur les opérations de passage palier par palier alors que les périodes de commutation ne satisfont pas à ces exigences.
La présente invention est basée sur cette observation que le couple moteur d'un autocar moderne à boîte de vitesses synchronisée est amené à plusieurs reprises progressivement à une valeur nulle pendant le démarrage au cours des changements de vitesse. Par suite il est possible, dans un tram- way moderne, de réduire sans difficultés le couple moteur une fois par démarrage en passant du couplage série au couplage parallèle, à condition d'effectuer la diminution et l'accroissement par paliers fractionnés.
L'idée permettant de simplifier radicalement le problème est mis en pratique dans la présente invention en employant la même pédale, et avéc le même déplacement angulaire, aussi bien au démarrage avec couplage en'série qu'au démarrage avec couplage en parallèle, le passage entre ces deux couplages étant toujours effectué lorsque la pédale de vitesse est à sa position de zéro et qu'en conséquence le courant est coupé ou du moins réduit à une très faible valeur. Si le réglage a porté sur un seul couplage en abaissant la pédale de vitesse depuis sa position de zéro jusqu'à sa position finale, il est impossible de passer à l'autre couplage avant que la pédale n'aie été ramenée à la position zéro en passant par le même nombre de paliers de réglage que pendant la période de démarrage.
Le changement de couplage peut être alors effectué par le conducteur en utilisant des dispositifs commutateurs actionnés à la main ou au pied ou,de façon entièrement automatique, par exemple, au moyens de contacts limitateurs placés sur la pédale. Dans ce dernier cas, il est préférable de pravoir une disposition telle que lorsque la pédale de frain et celle de démarrage sont toutes deux à la position zéro, les moteurs sont d'abord couplés pour permettre un démarrage série.
Si la pédale, de démarrage est poussée vers le bas échelon par échelon on obtient donc le démarrage série. Si la pédale de démarrage est ramenée à la position zéro, une fois atteinte tout d'abord la position finale, opération qui peut s'effectuer rapidement, par exemple sous l'action ';'d'un ressort, le passage au couplage en parallèle a lieu automatiquement en absence de courant. En répétant le mème opération sur la même pédale, on réalise le couplage en parallèle.
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De plus le dispositif est prévu de manière à ce que dès que la pédale de frein est actionnée, le circuit préparatoire passe immédiatement à la position correspondant au freinage quelle que soit la position de la pédale de démarrage.
Après un tel freinage, on réalise toujours le couplage en série au démarrage. Toutefois, il est parfois désirable de répéter le couplage série, par exemple dans les parcours en file. On peut facilement obtenir une répétition du couplage série rien qu'en appuyant légèrement sur la péda- le de frein sans que l'on fasse les manoeuvres de freinage*
Même au cas où c'est le conducteur lui-même qui détermine, par des dispositifs de contrôle séparés, le moment où doit avoir lieu le passage à un nouveau couplage, on a intérêt à prévoir des dispositifs de verrouillage ne permettant de réaliser le couplage en parallèle qu'une fois la manoeuvre du couplage série précédent complètement achevée jusqu'au dernier plot.
Si l'équipement est prévu de manière à n'utiliser au démarrage comme au freinage, que le même nombre d'échelons de réglage, on obtient le nombre minimum de conducteurs de commande nécessaires. C'est pourquoi le dispositif est fort bien adapté à la commande multiple des véhicules à moteurs à partir d'une seule cabine de conduite.
Un grand nombre d'équipement même de type relativement moderne utilisent la même résistance pour le/démarrage comme pour le freinage sans être munis de circuit préparatoire simple, base de la présente invention.
La plupart de ces équipements comprennent des contrôleurs pour courant fort du type mentionné plus haut. Toutes les connexions de câbles pour courant fort nécessitées par le circuit préparatoire sont habituellement prolongées jusqu'aux contrôleurs placés dans la cabine du conducteur. L'introduction d'un nouveau dispositif fonctionnant sur les principes esquissés ci-dessus et actionné par pédale, entraîne probablement certaines conséquences défavorables, vu que le personnel en activité est obligé de manipuler des équipements utilisant deux dispositifsde commande entièrement différents. C'est pourquoi il est très important, au point de vue pratique et économique, que le pare de voitures existant puisse être équipé avec le nouveau dispositif sans qu'il soit nécessaire d'y apporter des modifications importantes.
Pour ce qui est du dispositif conforme à la présente invention, le rééquipement à prévoir peut être fait dans la plupart des cas en enlevant les anciens contrôleurs et en les remplaçant par des pédales et des contacteurs montés sensiblement dans le même espace dans la cabine du conducteur et en raccordant le circuit d'alimentation sans nouveau câblage de la voiture et sans changer les moteurs ou les résistances de démarrage.
En résumé, la présente invention est relative à un dispositif de commande pour véhicules électriques tels que tramways ou véhicules analogues possédant deux moteurs ou groupes de moteurs et prévus pour être commandé indirectement par différents moyens de commande, tels que pédales, le réglage de la vitesse et du freinage étant effectué par des contacts de commande correspondants, dispositif dans lequel les deux moteurs ou groupes de moteurs dans le couplage correspondant au freinage sont connectés en croix par l'intermédiaire d'une résistance commune qui peut être mis en circuit ou hors circuit échelon par échelon au moyen de contacts de réglage, des ccontacteurs de couplage étant prévus pour coupler les moteurs ou groupes de moteurs au choix soit en série, soit en parallèle, soit pour le freinage.
Ce dispositif est essentiellement caractérisé par le fait que les contacteurs de couplage susmentionnés possèdent des organes commutateurs permettant de connecter cette résistance commune de réglage au conducteur ou aux conducteurs d'alimentation des moteurs ou groupes de moteurs, soit couplés en série, soit couplés en parallèle, et que le dispositif de commande du démarrage permet de commander lesdits contacteurs de réglage par le courant de contrôle par l'intermédiaire de ses contacts de commande à l'aide du même déplacement angulaire qu'il s'agisse du couplage en série ou en parallèle,
tandis que le dispositif de commande du freinage permet lui aussi de commander les contacteurs de réglage à l'aide du courant de contrôle par l'intermédiaire de ses contacts de comman-
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de en déplaçant ce dispositif de commande depuis sa position de repos, ce dispositif permettant de faire fonctionner les contacteurs de couplage correspondants et de provoquer l'interruption du courant à l'aide des contacts de contrôle du premier dispositif de commande.
On a décrit ci-après 1''invention plus en détail en se référant aux dessins annexés qui illustrent une forme de réalisation du dispositif conformément à l'invention.
La fig. 1 représente les dispositifs de commande et le schéma des contacts correspondants, ainsi que le fonctionnement de certains re- lais fonctionnant comme organes de commande.
La fig. 2 représente, d'une façon simplifiée et schématique, les connexions des contacteurs de couplage et de réglage, les contacteurs placés dans les circuits des moteurs ainsi que les résistances de réglage n'étant pas représentés, mais simplement indiqués par des chiffres.
La fig. 3 représente les connexions des circuits des moteurs et les résistances de réglage, ainsi que les contacts des contacteurs représen- tés sur la fig. 2, ces contacts étant désignés par les mêmes chiffres que dans la fig. 2.
Dans la fig. l, le dispositif de commande de la vitesse est cons- titué par les organes 1-20,1 est une pédale de commande reliée par un organe de transmission approprié, constipé sur la fig. 2 par un engrenage conique 2, à un tambour contacteur 3 qui, par la manoeuvre de la pédale, est succes- sivement amené, dans ses positions de commande marquées I-VII à passer par la série de contacts fixes 7-20 représentés en regard de la position marquée zéro.
Le tambour contacteur porte, disposés de manière connue, des segments de contact 4, 5 et 6 isolés l'un de l'autre et profilés de manière à assurer les contacts requis dans les différentes position I-VII, ces segments pouvant, bien entendu,avoir des formes plus compliquées que dans la présente forme de réalisation simplifiée, par exemple dans le cas où les combinaisons opé- ratoires à réaliser avec les contacts de réglage décrits précédemment sont ratoires réaliser avec les contacts réglage décrits précédemment sont plus compliquées.
Les organes 21-33 représentent, d'une manière similaire, les dis- positifs commandant le freinage et comprenant une pédale 21, un organe de trans- mission 22, un tambour contacteur 23 portant des segments de contact 24 et 25, et des contacts de commande 26-33. Dans la forme de réalisation repré- sentée, le tambour contacteur possède six positions de commande indiquées I-VI.
La source du courant de commande est représentée par une batte- rie 34 dont l'un des pôles est relié à la terre et l'autre à l'interrupteur 35, lequel est maintenu fermé lorsque les dispositifs de commande sont en fonctionnement et qui permet de mettre hors circuit les dispositifs de comman- de et les appareils qui leur sont reliés, lorsque la voiture ou le train est commandé à partir d'un autre poste de commande. Le relais 36 muni des con- tacts 37-40, le relais 41 muni 'des contacts 42-44 et le relais 45 muni des contacts 46 et 47 contrôlent l'alimentation en courant de commande des conduc- teurs 49-52 qui font partie d'une ligne multiple traversant la voiture ou le train.
La ligne comporte en outre un conducteur 41 alimenté par un courant de commande contrôlé directement par le segment de contact 4, et des conduc- teurs 53-57 alimentés par un courant de commande contrôlé servent à alimenter les circuits commandés tant par le segment de contact 4 que par le segment de contact 24 en passant respectivement par les contacts 14-18 et 29-33 re- liés en parallèle. De plus, la ligne multiple renferme un conducteur 58 dont l'alimentation en courant n'est commandés que par le segment de contact 4.
Comme le montre la fig. 2, les conducteurs 48-52 de la ligne mul- tiple permettent de réunir le contacteur 59 avec les contacts 60-63, le contacteur 64 avec les contacts 65-66, le contacteur 67 avec les contacts 68-70, le contacteur 71 avec les contacts 72-77 et le contacteur 78 avec les contacts 79-Sa Parmi les contacts susmentionnés, les contacts 60, 65,68,72 sont des contacts de verrouillage qui interdisent, de manière connue'les combinaisons de circuit non
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souhaitées ou non permises qui, sans eux, pourraient se produire sous l'ef- fet de la superposition d'opérations différentes ou sous l'effet des déclen- chements des différents contacteurs.
Ces contacts n'ont été inclus dans la figure que pour montrer que l'on aurait intérêt à prévoir un tel verrouil- lage, quoi qu'en pratique il puisse être nécessaire de le réaliser d'une ma- nière tout à fait différente, en fonction d'un grand nombre de circonstances, sans rapport avec l'invention, qui doivent être prises en considération.
Il suffit de mentionner que, comme il ressort de la figure, le dispositif de verrouillage dans la forme de réalisation simplifiée qui a été indiquée, est réalisé de manière à ce que le oontacteur 59 ne puisse entrer en fonction- nement tant que le contacteur 71 est en position de travail, que le contac- teur 64 ne puisse entrer en fonctionnement tant que le contacteur 67 est en position de travail, que'le contacteur 67 ne puisse entrer en fonctionnement tant que le contacteur 64 est en position de travail, que le contacteur 71 ne puisse entrer en fonctionnement tant que l'un ou l'autre des contacteurs
78 ou 59 est en position de travail, que le contacteur 78 ne puisse entrer en fonctionnement tant que le contacteur 71 est en position de travail.
Les autres contacts sont des contacts principaux dont les connexions sont indi- quées dans la fig. 3.
Sur la fig. 2' on a représenté au surplus, un contacteur de réglage 81 muni des contacts 82 et 83, un contacteur 84 muni des contacts 85 et 86, un contacteur 87 muni des contacts 83 et 89,' un contacteur 90 muni des contacts 91 et 92, un contacteur 93 muni des contacts 94 et 95 et un contacteur 96 muni des contacts 97 et 98. Parmi ces contacts, les contacts 82, 85, 88, 91 94 et 97 sont des contacts auxiliaires permettant de commander d'autres contacteurs de réglage 81', 84', 87', 9D', 93' et 96' munis respectivement des contacts 83', 86', 89', 92', 95' et 98'. Ces derniers contacts ainsi que les contacts correspondants placés sur les contacteurs de régulation précédemment mentionnés sont des contacts principaux dont les connexions sont représentées sur la figure 3.
Dans cette figure, 99 est la cathénaire transportant le courant continu et 100 un collecteur amenant le courant à la/voiture. Dans la forme de réalisation indiquée, la voiture comporte deux groupes de moteurs comprenant chacun les deux induits reliés en série 101 et 101' respectivement et les deux bobines d'excitation reliées en série, 102 et 102' respectivement.
De plus, le dessin montre une résistance de réglage comprenant deux moitiés 103, et 103' qui peuvent être tout à fait identiques, des shunts 104 et 104' qui peuvent être montés en parallèle respectivement sur les bobines d'excitation série 102, 102', ainsi qu'une résistance 105 servant à transporter le courant nécessaire au freinage jusqu'à un frein d'une remorque comprenant un enroulement de commande 107 et un noyau 108 pouvant mettre en fonctionnement d'une manière connue un patin de frein 109 agissant sûr la roue 110 de la remorque.
Le mode de fonctionnement du dispositif est essentiellement le suivant.
Lorsqu'on doit mettre en service le dispositif de commande, on ferme l'interrupteur 35, ce qui excite l'enroulement du relais 36, par le circuit suivant : batterie 34- contact de commande 7 - segment de contact 5contact de commande 8 - contact de commande 26 - segment de contact 25 - contact de commande 27 - enroulement du relais 36 - terre. Le relais 36 est excité et maintenu au collage par le circuit suivant : batterie 34 - interrup-' teur 35 - contact de travail 39 - contact de commande 26 - segment de contact 25 - contact de commande 27 - enroulement du relais 36 - terre.
Quoi qu'il soit nécessaire que le tambour contacteur 3 soit en position de repos pour que le relais 36 puisse fonctionner, le relais, une fois qu'il a fonctionné, devient indépendant de la position de ce tambour contacteur, vu qu'il dépend de la position du tambour contacteur 23 pour son fonctionnement comme pour son cöllage Pendant son fonctionnement le relais 36 amène le courant de commande jusqu'au conducteur 52, ce qui fait fonctionner leccontacteur de couplage, par le circuit suivant : batterie 34 - interrupteur 35 - contact de
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travail 38 - conducteur 52 - enroulement du contacteur 78 - contact de verrouillage 72 - terre. Le contact de travail 80 est alors fermé si bien que le potentiel de la terre est appliqué au circuit du moteur.
On doit remarquer que le relais 41 qui est un relais servant à assurer le passage entre le couplage série et le couplage parallèle n'est pas en fonctionnement à ce moment, quoique le courant de commande qui le traverse passe par les contacts de commande 7 et 8 reliés à la position de repos du tambour contacteur 3, car ce circuit est ouvert, sur le contact 47 du relais 45 qui n'est pas en fonctionnement.
Au démarrage de la voiture, la pédale 1 est abaissée, ce qui amène le tambour contacteur 3 à la position 1. Les contacts de commande 11, 12 et 13 sont donc réunis par le segment de contact 4, ce qui amène l'alimentation du conducteur 49 et le fonctionnement du contacteur 64. Le contacteur 59 est ainsi excité par.le circrit suivant : batterie 34- interrupteur 35 contact de travail 38 - contactide commande 11 - segment de contact 4 - contact de commande 12 - conducteur 48 - enroulement du contacteur 59 - contact de verrouillage 73 - . terre.
Le contacteur 64 d'autre part est excité par le circuit suivant : batterie 34- interrupteur 35- contact de travail 38 contact de commande 11 - segment de contact 4 - contact de commande 13 - contact de frein 43- conducteur 49- enroulement du contacteur 64 - contact de verrouillage 68 - terre. Le fonctionnement de ces deux contacteurs permet la fermeture des contacts 61, 62, 63, et 66, ce qui alimente en série les groupes de moteurs 101/102 et 101'/102' respectivement, par le circuit suivant : cathénaire 99 - collecteur de courant 100 - contact 61 - induits 101 - contact 62 - demi résistance 103 - bobines d'excitation 102 - contact 66 - bobines d'excitation 102' - contact 63 - demi résistance 103' - induits 101' - contact 80 - terre.
Lorsque le tambour contacteur 3 est mis en rotation, à partir de sa position de repos, les connexions entre les contacts de commande 7 et 8 et entre les contacts de commande 9 et 10 sont coupées, mais, dans le cas présent, cela n'a pas d'effet immédiat et le but en appa- raitra dans la suite.
Une fois que les moteurs ont été mis en circuit, la voiture prend de la vitesse, comme à l'habitude, grâce à la mise en court-circuit successive de portions de résistances 103 et 103' par les contacts 83, 86, 89, 92, 95 et 83', 86', 89 , 92', 95' des contacteurs de réglage 81, 84, 87, 90, 93 et 81', 84', 87', 90' et 93' respectivement. Ces contacteurs sont excités par des circuits absolument simulaires et il est par suite suffisant de décrire l'excitation du circuit pour deux seulement de ceux-ci, travaillant en coopération. Lorsque le tambour contacteur 3 est amené, par rotation, à la position II, le courant commandant le contacteur 81 se ferme par le circuit suivant : batterie 34 - interrupteur 35 - contact de travail 38 - contact de commande 11- segment de contact 4 - contact de commande 14 - conducteur 53 - enroulement du contacteur 81 -terre.
Lorsque le contacteur 81 est en position de travail, le contact 83 est fermé et court-circuite une partie correspondante de la demi résistance 103, en outre un contact auxiliaire 82 est fermé et ce contact fait passer le courant de commande dans l'enroulement du contacteur 81' . Ce dernien est alors en position de travail à un instant quel que peu postérieur et ferme le contact 83' qui court-circuite une partie correspondante de la demi résistance 103'. Naturellement il serait aussi possible de grouper les contacts 83 et 83' sur un seul même contacteur ou de disposer ces contacts sur des contacteurs fonctionnant en parallèle, mais la disposition représentée possède l'important avantage de faire effectuer le passage entre les échelons de réglage à deux moments choisis différents, ce qui diminue les à-coups du réglage.
Comme le montre la figure, ceci s'applique aussi bien à. la mise en position de travail qu'au déclenchement des contacteurs.
Lorsque le tambour contacteur 3 a atteint la position VI, les demi résistance 103 et 103' ont été complètement court-circuitées. Lorsque le tambour 3 est alors amené, par rotation, à la position VII, les contac''- teurs de réglage 96 et 96' prennent leur position de travail d'une manière absolument analogue à celle qui a été décrite précédemment et lorsque leurs
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contacts 98 et 98' sont fermés, les shunts 104 et 104' sont reliés en paral- lèle sur les bobines d'excitation 102 et 102' respectivement, ce qui oblige: les moteurs à tourner à la vitesse maxima.
Au même moment, le relais retar- dé 45 est excité par l'intermédiaire du circuit suivant : batterie 34 - in- terrupteur 35 - contact de contrôle 11 - segment de contact 4 - contact de commande 20 - enroulement du relais 45 - terre. Le relais 45 se maintient maintenant de lui-même, dams sa position de travail, sur un conducteur relié au contact de commande 11 et ferme le contact 46, si bien que le relais
45 reste dans sa position de'travail quelle que soit la position du tambour contacteur 3. Le contact 47 du relais 45 prépare une voie par où pourra s'écouler le courant de commande'-dans le relais de changement de couplage
41 qui du reste n'est.pas en fonctionnement, le circuit électrique étant cou- pé au contact de commande 10.
Le tambour contacteur 3 peut toutefois tour- ner en arrière et en avant dans toutes les positions I-VII sans qu'aucun chan- gement de couplage n'ait lieu, mais dès que le conducteur abandonne la péda- le 1, ce qui amène le tambour contacteur 3 à sa position de repos, le relais de changement de couplage 41 est mis en position de travail par le circuit suivant batterie 34 - interrupteur 35- contact de travail 38 - contact de commande 9 - segment de contact de commande 10 - contact de travail 47 - enroulement du relais' 'il - terre. Le relais 6- contact ,se maintient main- tenant de lui-même sur son contact de 'travail 44, ce.qui fait que sa ferme- ture est indépendante de la position du tambour, contacteur 3.
Le circuit de maintient est le suivant : 41 interrupteur 35 - contact de tra- vail 38 - contact de travail 44 - enroulement du relais 41 - terre. Lorsque le tambour contacteur 3 est revenu batterie 34 - position de repos, les circuits exci- tés sont coupés pour toute à sa durée du réglage ainsi que les contacteurs de changement de couplage, à 1?.exception du contacteur 78 qui est directement excité à partir du contact de travail 38 du relais 360
Lorsque le tambour contacteur 3 est-ramené par sa rotation à la position I, les contacteurs de - couplage 59 et 67 sont en position de tra- vail.
Le circuit excité du contacteur 59 est identique à celui décrit pour le couplage en série et,le circuit d'excitation du contacteur 67 est le sui- vant : batterie 34 - interrupteur 35 - contact de commande 11 - segment de contact 4 - contact de commande 13- contact de travail 42 - conducteur 50 - enroulement du contacteur 67 - contact de verrouillage 65 - terre. D'autre part, le contacteur 64 n'est pas excite'dans le cas présent, car son circuit d'excitation est coupé au contact de freinage 43. Donc, dans cet état, les contacts 61,62, 63, 69, 70 et 80 du schéma conforme à la fig. 3 sont fermés.
Les moteurs sont ainsi réunis en parallèle et sont alimentés par le circuit suivant : cathénaire 99 - collecteur de courant 100 - contact 61 - une déri- vation passant par les induits 101- contact 82 - demi résistance 103 o'bo- bines d'excitation 102 - contact 70 et une dérivation passant par le contact 69 - bobines d'excitation 102' - contact 63 - demi résistance 103' - armatu- res 101', après quoi les deux dérivations sont mises à la terre par le contact 80.
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Lorsque la pédale 1 est à nouveau abaissée, le réglage a lieu d'une manière analogue à celle décrit pour le couplage en sériel-mais puisque dans ce cas le relais 45 est déjà en position de travail, l'arriée à la po- sition finale VII ne provoque aucune modification dans les connexions du cir- cuit excepté, naturellement, que les shunts 104 et 104' sont mis en circuit comme précédemment.
Si le conducteur pendant la marche avec couplage parallèle, a besoin de passer au couplage série, il appuie sur la pédale de frein 21, ce qui ouvre le circuit de maintien décrit précédemment à l'occasion du relais 36, lorsque le segment de contact 25 est éloigné des contacts de commande 26 et 27. Lorsque le contact de travail 38 est ainsi ouvert, les circuits de maintien des relais 41 et 45 sont coupés;. Lorsque la pédale de frein 21 est alors à nouveau relâchée, ce qui ramène le tambour contacteur 23, par ,- . exemple au moyen d'un ressort de rappel à sa position de repos et lorsqu'il est prévu que le tambour contacteur 3 soit maintenu à sa position de repos, le relais 36 prend à nouveau sa position de fonctionnement et l'on passe au
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couplage série comme précédemment décrit.
Comme réalisé, le segment de contact 6 est prévu pour assurer le changement de couplage lorsque les moteurs sont essentiellement à vide.
L'opération de commutation, décrite précédemment, permettant de passer du couplage parallèle au couplage série est combinée, dans la forme de réalisation décrite, avec une modification de couplage occasionnelle permettant de passer au couplage assurant le freinage, puisque le relais 36 en déclenchant immédiatement permet d'assurer une telle modification de couplage. De cette façon, même si le freinage est exécuté jusqu'au bout, le passage automatique au couplage série se produit lors du démarrage suivant.
Lorsque le freinage est commencé, le relais 36, par suite du déplacement du segment de contact 25, est séparé de la même manière des contacts de commande 26 et 27, ce qui, en plus de la coupure du courant de maintien, précédemment mentionnée, des relais 41 et 45 permet le passage suivant, ce qui est très important, au couplage assurant le freinage. Lorsque le contact de travail 38 est ouvert, le courant de commande arrivant au conducteur 52 est coupé, ce qui fait déclencher le contacteur de couplage 78,(si bien que le contact 80 est ouvert-et que la mise à la terre des conducteurs d'alimentation du moteur est ainsi coupée.
Au même moment les circuits excités pour l'autre couplage et les contacteurs de réglage qui peuvent être encore excités puisque la pédale de vitesse n'est pas encore revenue à sa position de repos, sont mis hors de fonctionnement à l'endroit du contact 38 ( les contacteurs de réglage 81', 84', etc... sont indirectement déclenchés par le déclenchement des contacteurs de réglage 81, 84, etc... voir fig. 2).
A l'endroit du contact 37, le courant de commande, au lieu de passer par le contact de commande 28, traverse les dispositifs assurant le freinage, si bien que les contacteurs de réglage, durant le freinage continu, au lieu de prendre leurs positions de fonctionnement par les contacts de commande 29 - 33 et le segment de contact 24, sont complètement indépendants de la position ou des déplacements effectués par le tambour contacteur 3, tant que le couplage correspondant au freinage -est maintenu.
Pour que l'opération de réglage ne soit pas perturbée par les contacteurs de réglage ou quelques uns d'entre eux qui déclencheraient plus lentement que le relais 36, il est important de s'assurer que ce n'est pas le cas, ou de prévoir un dispositif de verrouillage permettant de maintenir le relais 36 en position de travail jusqu'à ce que tous les contacteurs de réglage ou au moins quelques uns d'entre eux aient été déclenchés. A l'endroit du contact 37 un circuit d'excitation du contacteur 87 dont la constitution peut être la suivante, est ensuite fermé : batterie 34 - interrupteur 35 - contact de freinage 37 - conducteur 50 - enroulement du conducteur 67 - contact de verrouillage 65 - terre.
Si le freinage se produit immédiatement après le passage au couplage parallèle, le conducteur 67 demeure en position de travail, dans le cas contraire, il est excité par ce procédé. A l'endroit du contact de frein 40, le circuit suivant d'excitation du contacteur 71 est ensuite fermé : batterie 34 - interrupteur 35 - contact de frein 40 - conducteur 51, - enroulement du contacteur 71 - contact de verrouillage 79 - contact de verrouillage 60 - terre. Les contacts 69, 70, 74, 75, 76 et 77 du circuit du moteur sont ainsi fermée, pendant que les autres contacts sont ouverts. Les moteurs sont alors freinés et couplés en croix, les induits 101 alimentant les bobines d'excitation 102' et les induits 101' alimentant les bobines d'excitation 102, ces deux courants traversant dans la même direction les demi résistances 103 et 103' reliées en série.
Ces circuits d'alimentation sont les suivants : induits 101 - demi résistance 103 - contact 76 - résistance 105 - contact 77 demi résistance 103' - contact 75 - bobines d'excitation 102' - contact 69, d'un côté, et : induits 101' - contact 70 - bobines d'excitation 102 - demi résistance 103 - contact 76 - résistance 105 - contact 77 - portion de résistance 103' de l'autre côté. Comme le montre le dessin, la mise à la terre est faite à l'endroit de la résistance 105, ce qui procure l'avantage que la tension par rapport à la terre est réduite de moitié. De la résistance 105 part un conducteur 106 arrivant à l'enroulement de commande 107 d'un frein à solénoide déjà mentionné précédemment, ce qui fait passer dans ce frein
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une partie du courant de freinage.
Le réglage pendant le freinage est effectué d'une manière simi- laire au réglage pendant la marche en vitesse. Les contacts de commande 29 -
33 sont connectés échelon par échelon, au contact de commande 28 par le seg- ment de contact 24, pendant que la pédale de frein est poussée en arrière.
Lorsque le freinage a cesse et que le tambour contacteur est ain- si revenu à sa position de repos, 18 relais 36 est à nouveau excité, quoi qu'il soit prévu que le tambour contacteur 3 pour la mise en vitesse se trou- ve alors en position de repos, puisque le circuit excitant le relais 37 tra- verse en série, comme décrit précédemment, les segments de contact 5 et 25.
On est ainsi assuré que le retour à la position de marche ne peut se produi- re tant que la pédale de frein est poussé vers le bas, ce qui pourrait résul- ter d'une secousse ou d'une surcharge importante.
Bien entendu on peut changer et modifier de nombreux points de l'invention sans sortir du cadre de celle-ci. Il peut, par exemple, être nécessaire, que le passage du couplage série au couplage parallèle se produi- se automatiquement, comme dans la forme de réalisation décrite, mais que la modification ultérieure de couplage puisse cêtre effectuée par un commutateur à commande séparée. Ce dernier peut être mui d'un dispositif de verrouilla- ge permettant d'empêcher le commutateur de commande d'assurer la modification de couplage sauf lorsque les dispositifs commandant la vitesse sont à la po- sition de repos ou près de cette position.
Il est en général, exact que s'il est avantageux de passer du couplage série au couplage parallèle lorsque les moteurs sont à vide, cette condition n'est pas absolument nécessaire, mais le dispo- sitif peut être prévu de manière à ce qu'une telle modification de couplage puisse s'effectuer même lorsque le dispositif commandant la vitesse n'a pas entièrement atteint sa position de repos, si bien que les moteurs continuent à recevoir un faible courant pendant la modification de couplage. Ainsi, par exemple, dans la forme de réalisation indiquée, on peut placer le seg- ment de contact 6 dans l'une ou plusieurs des positions adjacentes de comman- de du tambour contacteur 3 ou bien on peut l'agrandir de manière à lui faire couvrir la position de repos et l'une ou plusieurs des positions de commande.
Au surplus, les contacts de position de repos, représentés par les segments de qontact 5 et 6 peuvent être remplacés par des contacts de contacteurs ou des relais actionnés par les dispositifs de commande et l'on peut également apporter beaucoup d'autres modifications dans le cadre de l'invention.
REVEND'ICATIONS.
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ELECTRIC VEHICLE CONTROL DEVICE SUCH AS TRAMWAYS.
The current state of the art as regards the electrical equipment of trams and similar vehicles, is characterized by the use of a very large number of different combinations of known elements.
The increase in traffic in the streets of the outside has had the effect of drawing more and more attention to the study of the braking of electric motors. In principle, it is important to group the motors at start-up in such a way that the change to the braking position can be done quickly without the need for large contactor drums as is usually the case with type controllers. various employees at present and laborers directly. In the latter case, the controller handle must be returned to its zero position when braking is to be performed, and then be placed in the braking position before braking takes place.
These maneuvers entail risks in the streets with rapidly changing traffic, in particular if the drum is heavy to maneuver.
A known preparatory circuit arrangement making it possible to couple the motors so that they are, even at start-up, coupled in a suitable way for braking, consists in making two groups of motors operate in parallel via a control resistor. , so that the current which passes through the armatures of one group of motors passes through the series excitation coils of the other group and vice versa, the assembly thus produced being called cross coupling. A stable coupling is thus obtained which allows braking, the latter being effected by switching off the control resistor in stages as the speed decreases.
If, in order to increase the required safety of the brakes, a simple circuit arrangement of the type described is used, the problem arises
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consists in knowing how one can give at the same time to a braking device of this kind favorable control properties, at the start.
This problem becomes very complicated if it is desired that the coupling of the motors in series and in parallel be made possible at start-up.
Such a modification of the coupling on starting has the consequence of considerably increasing the efficiency and reducing the losses in the starting resistors and makes it possible to obtain an operating position without losses at low speeds, for example during journeys at low speed. queues in the streets. For this reason, series-parallel coupling has previously been considered so important that it has been used despite the complications it entails. However, the difficulties which have arisen with a simple preparatory circuit arrangement of the kind described above have, to a large extent, in recent years, contributed to causing some tram manufacturers to avoid these drawbacks by starting from the start. using a single motor coupling mode.
It is thus possible to use a device comprising a speed pedal and a brake pedal. The present invention relates to such a device in which the series-parallel coupling can be maintained in conjunction with a simple preparatory circuit and by the operation of a pedal.
A large number of combinations are known which make it possible to perform the series-parallel coupling during start-up and they all have the object of effecting the passage from one of these couplings to the other by means of a small number of intermediate positions. controllers and without completely interrupting the motor current. Such a compromise is necessary because there is no room in the controller and on the distribution board. for a very large number of transition positions. However, there is a certain inconsistency to provide, according to the requirements of modern technology, a large number of control stages for starting and braking in order to smoothly execute the switching operations from stage to stage while the switching periods are do not meet these requirements.
The present invention is based on this observation that the engine torque of a modern synchronized gearbox coach is repeatedly brought gradually to zero during starting during gear changes. As a result, it is possible, in a modern tramway, to reduce without difficulty the motor torque once per start-up by switching from series coupling to parallel coupling, on condition that the reduction and increase be carried out in fractional steps.
The idea making it possible to radically simplify the problem is put into practice in the present invention by using the same pedal, and with the same angular displacement, both at start-up with serial coupling and at start-up with parallel coupling, the passage between these two couplings being always carried out when the speed pedal is at its zero position and the current is therefore cut off or at least reduced to a very low value. If the adjustment has been made on a single coupling by lowering the speed pedal from its zero position to its end position, it is not possible to switch to the other coupling before the pedal has been returned to the zero position. passing through the same number of setting steps as during the start-up period.
The coupling change can then be effected by the driver using switching devices actuated by hand or by foot or, fully automatically, for example, by means of limiting contacts placed on the pedal. In the latter case, it is preferable to have an arrangement such that when the feed pedal and the starter pedal are both at the zero position, the motors are first coupled to allow series starting.
If the starter pedal is pushed down step by step, the series start is obtained. If the starter pedal is returned to the zero position, once the final position has been reached first, an operation which can be carried out quickly, for example under the action of a spring, the change to coupling in parallel takes place automatically in the absence of current. By repeating the same operation on the same pedal, the coupling is carried out in parallel.
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In addition, the device is provided so that as soon as the brake pedal is actuated, the preparatory circuit immediately switches to the position corresponding to braking regardless of the position of the starting pedal.
After such braking, the coupling in series is always carried out on start-up. However, it is sometimes desirable to repeat the series coupling, for example in line runs. One can easily obtain a repetition of the series coupling just by pressing lightly on the brake pedal without performing the braking maneuvers *
Even if it is the driver himself who determines, by means of separate control devices, the moment when the transition to a new coupling must take place, it is advantageous to provide locking devices that do not allow the coupling to be carried out. in parallel once the operation of the previous series coupling has been completely completed up to the last stud.
If the equipment is designed so as to use only the same number of adjustment steps when starting and braking, the minimum number of control conductors required is obtained. This is why the device is very well suited to the multiple control of motor vehicles from a single driver's cab.
A large number of equipment, even of relatively modern type, use the same resistor for starting as for braking without being provided with a simple preparatory circuit, which is the basis of the present invention.
Most of this equipment includes heavy current controllers of the type mentioned above. All high current cable connections required by the preparatory circuit are usually extended to the controllers located in the driver's cabin. The introduction of a new device operating on the principles outlined above and operated by foot pedal, probably has some unfavorable consequences, as working personnel are forced to operate equipment using two entirely different control devices. This is why it is very important, from a practical and economical point of view, that the existing car park can be equipped with the new device without having to make major modifications to it.
As regards the device according to the present invention, the re-fitting to be provided can be done in most cases by removing the old controllers and replacing them with pedals and switches mounted in substantially the same space in the driver's cabin. and by connecting the power supply circuit without new wiring to the car and without changing the motors or starting resistors.
In summary, the present invention relates to a control device for electric vehicles such as trams or similar vehicles having two motors or groups of motors and designed to be controlled indirectly by different control means, such as pedals, speed adjustment. and braking being effected by corresponding control contacts, device in which the two motors or groups of motors in the coupling corresponding to the braking are cross-connected by means of a common resistor which can be switched on or off step by step by means of adjustment contacts, coupling contactors being provided to couple the motors or groups of motors as desired either in series, or in parallel, or for braking.
This device is essentially characterized by the fact that the aforementioned coupling contactors have switching members making it possible to connect this common adjustment resistor to the conductor or to the supply conductors of the motors or groups of motors, either coupled in series or coupled in parallel. , and that the start-up control device makes it possible to control said adjustment contactors by the control current via its control contacts using the same angular displacement whether it is a series coupling or in parallel,
while the braking control device also makes it possible to control the adjustment contactors using the control current via its control contacts.
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by moving this control device from its rest position, this device making it possible to operate the corresponding coupling contactors and to cause the current to be interrupted using the control contacts of the first control device.
The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings which illustrate one embodiment of the device according to the invention.
Fig. 1 shows the control devices and the diagram of the corresponding contacts, as well as the operation of certain relays functioning as control devices.
Fig. 2 shows, in a simplified and schematic way, the connections of the coupling and adjustment contactors, the contactors placed in the circuits of the motors as well as the adjustment resistors not being shown, but simply indicated by numbers.
Fig. 3 shows the connections of the motor circuits and the adjustment resistors, as well as the contacts of the contactors shown in fig. 2, these contacts being designated by the same numbers as in FIG. 2.
In fig. 1, the speed control device is constituted by the members 1-20,1 is a control pedal connected by a suitable transmission member, constipated in FIG. 2 by a bevel gear 2, to a contactor drum 3 which, by the operation of the pedal, is successively brought, in its control positions marked I-VII, through the series of fixed contacts 7-20 shown opposite from the position marked zero.
The contactor drum carries, arranged in a known manner, contact segments 4, 5 and 6 isolated from one another and profiled so as to ensure the contacts required in the various positions I-VII, these segments being able, of course, , have more complicated shapes than in the present simplified embodiment, for example in the case where the operational combinations to be produced with the adjustment contacts described above are necessary to be performed with the adjustment contacts described above are more complicated.
The members 21-33 represent, in a similar manner, the devices controlling the braking and comprising a pedal 21, a transmission member 22, a contactor drum 23 carrying contact segments 24 and 25, and contacts. order number 26-33. In the illustrated embodiment, the contactor drum has six control positions indicated I-VI.
The source of the control current is represented by a battery 34, one of the poles of which is connected to earth and the other to the switch 35, which is kept closed when the control devices are in operation and which allows switch off the control devices and the devices connected to them when the car or train is controlled from another control station. Relay 36 fitted with contacts 37-40, relay 41 fitted with contacts 42-44 and relay 45 fitted with contacts 46 and 47 control the supply of control current to conductors 49-52 which form part of the circuit. of a multiple line crossing the car or the train.
The line further comprises a conductor 41 supplied with a control current controlled directly by the contact segment 4, and conductors 53-57 supplied with a controlled control current serve to supply the circuits controlled both by the contact segment. 4 as through the contact segment 24 passing respectively through the contacts 14-18 and 29-33 connected in parallel. In addition, the multiple line contains a conductor 58 whose current supply is controlled only by the contact segment 4.
As shown in fig. 2, the conductors 48-52 of the multiple line make it possible to join the contactor 59 with the contacts 60-63, the contactor 64 with the contacts 65-66, the contactor 67 with the contacts 68-70, the contactor 71 with the contacts. the contacts 72-77 and the contactor 78 with the contacts 79-Sa Among the aforementioned contacts, the contacts 60, 65,68,72 are locking contacts which prohibit, in a known manner, the combinations of circuits not
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desired or not allowed which, without them, could occur under the effect of the superposition of different operations or under the effect of the tripping of the different contactors.
These contacts have only been included in the figure to show that it would be advantageous to provide such a locking, although in practice it may be necessary to achieve it in a completely different manner, depending on a large number of circumstances unrelated to the invention which must be taken into account.
Suffice it to mention that, as can be seen from the figure, the locking device in the simplified embodiment which has been indicated is made in such a way that the oontactor 59 cannot come into operation as long as the contactor 71 is in the working position, that the contactor 64 cannot come into operation while the contactor 67 is in the working position, that the contactor 67 cannot come into operation while the contactor 64 is in the working position, that contactor 71 cannot come into operation as long as one or other of the contactors
78 or 59 is in the working position, that the contactor 78 cannot come into operation as long as the contactor 71 is in the working position.
The other contacts are main contacts, the connections of which are shown in fig. 3.
In fig. 2 'there is also shown an adjustment switch 81 provided with contacts 82 and 83, a contactor 84 provided with contacts 85 and 86, a contactor 87 provided with contacts 83 and 89,' a contactor 90 provided with contacts 91 and 92 , a contactor 93 provided with contacts 94 and 95 and a contactor 96 provided with contacts 97 and 98. Among these contacts, contacts 82, 85, 88, 91 94 and 97 are auxiliary contacts making it possible to control other adjustment contactors 81 ', 84', 87 ', 9D', 93 'and 96' respectively provided with contacts 83 ', 86', 89 ', 92', 95 'and 98'. These latter contacts as well as the corresponding contacts placed on the aforementioned regulation contactors are main contacts, the connections of which are shown in FIG. 3.
In this figure, 99 is the line carrying the direct current and 100 a collector carrying the current to the / car. In the embodiment indicated, the car has two groups of motors each comprising the two armatures connected in series 101 and 101 'respectively and the two excitation coils connected in series, 102 and 102' respectively.
In addition, the drawing shows a tuning resistor comprising two halves 103, and 103 'which may be quite identical, of shunts 104 and 104' which may be connected in parallel respectively on the series excitation coils 102, 102 ' , as well as a resistor 105 serving to carry the current necessary for braking to a brake of a trailer comprising a control winding 107 and a core 108 capable of operating in a known manner a brake shoe 109 acting reliably the wheel 110 of the trailer.
The operating mode of the device is essentially as follows.
When the control device is to be put into service, switch 35 is closed, which energizes the winding of relay 36, by the following circuit: battery 34 - control contact 7 - contact segment 5 control contact 8 - control contact 26 - contact segment 25 - control contact 27 - relay winding 36 - earth. The relay 36 is energized and maintained when bonded by the following circuit: battery 34 - switch 35 - work contact 39 - control contact 26 - contact segment 25 - control contact 27 - winding of relay 36 - earth.
Whatever it is necessary for the contactor drum 3 to be in the rest position for the relay 36 to be able to operate, the relay, once it has operated, becomes independent of the position of this contactor drum, since it depends the position of the contactor drum 23 for its operation as well as for its cöllage During its operation, relay 36 brings the control current to conductor 52, which operates the coupling contactor, by the following circuit: battery 34 - switch 35 - contact of
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work 38 - conductor 52 - contactor winding 78 - locking contact 72 - earth. The working contact 80 is then closed so that the earth potential is applied to the motor circuit.
It should be noted that the relay 41 which is a relay used to ensure the passage between the series coupling and the parallel coupling is not in operation at this moment, although the control current which passes through it passes through the control contacts 7 and 8 connected to the rest position of contactor drum 3, because this circuit is open, on contact 47 of relay 45 which is not in operation.
When the car is started, pedal 1 is lowered, which brings the drum switch 3 to position 1. The control contacts 11, 12 and 13 are therefore joined by the contact segment 4, which brings the power supply to the conductor 49 and the operation of contactor 64. Contactor 59 is thus energized by the following circript: battery 34- switch 35 work contact 38 - control contact 11 - contact segment 4 - control contact 12 - conductor 48 - winding of the contactor 59 - locking contact 73 -. Earth.
Contactor 64 on the other hand is energized by the following circuit: battery 34- switch 35- work contact 38 control contact 11 - contact segment 4 - control contact 13 - brake contact 43- conductor 49- contactor winding 64 - locking contact 68 - earth. The operation of these two contactors allows the closing of the contacts 61, 62, 63, and 66, which supplies the motor groups 101/102 and 101 '/ 102' in series respectively, by the following circuit: line 99 - collector of current 100 - contact 61 - armatures 101 - contact 62 - half resistance 103 - excitation coils 102 - contact 66 - excitation coils 102 '- contact 63 - half resistance 103' - armatures 101 '- contact 80 - earth.
When the contactor drum 3 is rotated, from its rest position, the connections between the control contacts 7 and 8 and between the control contacts 9 and 10 are cut, but, in the present case, this is not has no immediate effect and the goal will appear below.
Once the motors have been switched on, the car picks up speed, as usual, thanks to the successive short-circuiting of portions of resistors 103 and 103 'by contacts 83, 86, 89, 92, 95 and 83 ', 86', 89, 92 ', 95' of the adjustment switches 81, 84, 87, 90, 93 and 81 ', 84', 87 ', 90' and 93 'respectively. These contactors are excited by absolutely similar circuits and it is therefore sufficient to describe the excitation of the circuit for only two of them, working in cooperation. When the contactor drum 3 is brought, by rotation, to position II, the current controlling the contactor 81 closes via the following circuit: battery 34 - switch 35 - work contact 38 - control contact 11 - contact segment 4 - control contact 14 - conductor 53 - winding of contactor 81 - ground.
When the contactor 81 is in the working position, the contact 83 is closed and short-circuits a corresponding part of the half resistor 103, in addition an auxiliary contact 82 is closed and this contact passes the control current through the winding of the contactor 81 '. The latter is then in the working position at a somewhat later instant and closes the contact 83 'which bypasses a corresponding part of the half resistor 103'. Of course, it would also be possible to group the contacts 83 and 83 'on a single contactor or to have these contacts on contactors operating in parallel, but the arrangement shown has the important advantage of making the passage between the adjustment steps at two different times chosen, which reduces the jerks of the setting.
As the figure shows, this also applies to. placing in the working position only when the contactors are triggered.
When the contactor drum 3 has reached position VI, the half resistor 103 and 103 'have been completely short-circuited. When the drum 3 is then brought, by rotation, to position VII, the adjustment switches 96 and 96 'take their working position in a manner absolutely analogous to that which has been described previously and when their
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contacts 98 and 98 'are closed, the shunts 104 and 104' are connected in parallel on the excitation coils 102 and 102 'respectively, which obliges: the motors to rotate at maximum speed.
At the same time, the delayed relay 45 is energized via the following circuit: battery 34 - switch 35 - control contact 11 - contact segment 4 - control contact 20 - relay winding 45 - earth. Relay 45 now maintains itself, in its working position, on a conductor connected to control contact 11 and closes contact 46, so that the relay
45 remains in its working position whatever the position of the contactor drum 3. The contact 47 of the relay 45 prepares a path through which the control current can flow'-in the coupling change relay
41 which, moreover, is not in operation, the electric circuit being cut off at control contact 10.
The contactor drum 3 can however turn backwards and forwards in all positions I-VII without any change of coupling taking place, but as soon as the driver releases pedal 1, which brings about the contactor drum 3 in its rest position, the coupling change relay 41 is put in the working position by the following circuit battery 34 - switch 35 - work contact 38 - control contact 9 - control contact segment 10 - NO contact 47 - relay winding '' il - earth. The relay 6 - contact, now maintains itself on its working contact 44, so that its closing is independent of the position of the drum, contactor 3.
The maintenance circuit is as follows: 41 switch 35 - work contact 38 - work contact 44 - relay winding 41 - earth. When the contactor drum 3 has returned to battery 34 - rest position, the energized circuits are cut for its entire duration of the adjustment as well as the coupling change contactors, with the exception of the contactor 78 which is directly energized. from working contact 38 of relay 360
When the contactor drum 3 is returned by its rotation to position I, the coupling contactors 59 and 67 are in the working position.
The energized circuit of contactor 59 is identical to that described for series coupling, and the energizing circuit of contactor 67 is as follows: battery 34 - switch 35 - control contact 11 - contact segment 4 - contactor contact. control 13 - work contact 42 - conductor 50 - contactor winding 67 - locking contact 65 - earth. On the other hand, the contactor 64 is not energized in the present case, because its excitation circuit is cut off at the braking contact 43. Therefore, in this state, the contacts 61, 62, 63, 69, 70 and 80 of the diagram according to FIG. 3 are closed.
The motors are thus joined together in parallel and are supplied by the following circuit: line 99 - current collector 100 - contact 61 - a bypass passing through the armatures 101 - contact 82 - half resistor 103 o 'excitation coils 102 - contact 70 and a branch passing through contact 69 - excitation coils 102 '- contact 63 - half resistor 103' - armatures 101 ', after which the two branches are earthed through contact 80.
@ @ @
When the pedal 1 is lowered again, the adjustment takes place in a manner analogous to that described for the serial coupling - but since in this case the relay 45 is already in the working position, the rear to the position Final VII does not cause any modification in the circuit connections except, of course, that the shunts 104 and 104 'are switched on as before.
If the driver, while driving with parallel coupling, needs to switch to series coupling, he presses the brake pedal 21, which opens the holding circuit described previously on the occasion of the relay 36, when the contact segment 25 is remote from the control contacts 26 and 27. When the work contact 38 is thus open, the holding circuits of the relays 41 and 45 are cut ;. When the brake pedal 21 is then released again, which returns the contactor drum 23, by, -. example by means of a return spring to its rest position and when it is expected that the contactor drum 3 is maintained in its rest position, the relay 36 again takes its operating position and we go to
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serial coupling as previously described.
As realized, the contact segment 6 is provided to ensure the coupling change when the engines are essentially empty.
The switching operation, described above, making it possible to switch from parallel coupling to series coupling is combined, in the embodiment described, with an occasional modification of the coupling making it possible to switch to the coupling ensuring the braking, since the relay 36 by immediately triggering makes it possible to ensure such a coupling modification. In this way, even if the braking is carried out to the end, the automatic switch to series coupling occurs during the next start.
When the braking is started, the relay 36, as a result of the displacement of the contact segment 25, is similarly separated from the control contacts 26 and 27, which, in addition to the breaking of the holding current, previously mentioned, relays 41 and 45 allow the next passage, which is very important, to the coupling ensuring the braking. When the make contact 38 is open, the control current to the conductor 52 is cut, which trips the coupling contactor 78, (so that the contact 80 is open - and the earthing of the conductors d The power to the motor is thus cut off.
At the same time, the circuits energized for the other coupling and the adjustment switches which can still be energized since the speed pedal has not yet returned to its rest position, are put out of operation at the location of contact 38 (the adjustment contactors 81 ', 84', etc ... are indirectly triggered by the triggering of the adjustment contactors 81, 84, etc ... see fig. 2).
At the location of contact 37, the control current, instead of passing through the control contact 28, passes through the braking devices, so that the adjustment contactors, during continuous braking, instead of taking their positions operating by the control contacts 29 - 33 and the contact segment 24, are completely independent of the position or of the movements made by the contactor drum 3, as long as the coupling corresponding to the braking is maintained.
So that the adjustment operation is not disturbed by the adjustment contactors or some of them which would trip more slowly than the relay 36, it is important to make sure that this is not the case, or to provide a locking device making it possible to keep the relay 36 in the working position until all the setting contactors or at least some of them have been triggered. At the location of contact 37, an excitation circuit for contactor 87, the constitution of which may be as follows, is then closed: battery 34 - switch 35 - brake contact 37 - conductor 50 - winding of conductor 67 - locking contact 65 - Earth.
If the braking occurs immediately after switching to parallel coupling, the conductor 67 remains in the working position, otherwise it is excited by this method. At the location of the brake contact 40, the following circuit for energizing the contactor 71 is then closed: battery 34 - switch 35 - brake contact 40 - conductor 51, - contactor winding 71 - locking contact 79 - switching contact locking 60 - earth. The contacts 69, 70, 74, 75, 76 and 77 of the motor circuit are thus closed, while the other contacts are open. The motors are then braked and coupled in a cross, the armatures 101 supplying the excitation coils 102 'and the armatures 101' supplying the excitation coils 102, these two currents flowing in the same direction through the connected half resistors 103 and 103 ' serial.
These power circuits are as follows: armature 101 - half resistor 103 - contact 76 - resistor 105 - contact 77 half resistor 103 '- contact 75 - excitation coils 102' - contact 69, on one side, and: armature 101 '- contact 70 - excitation coils 102 - half resistor 103 - contact 76 - resistor 105 - contact 77 - portion of resistor 103' on the other side. As shown in the drawing, grounding is made at the location of resistor 105, which provides the advantage that the voltage against ground is halved. From the resistor 105 leaves a conductor 106 arriving at the control winding 107 of a solenoid brake already mentioned above, which passes through this brake
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part of the braking current.
The adjustment during braking is carried out in a similar manner to the adjustment during running in gear. Control contacts 29 -
33 are connected step by step, to the control contact 28 by the contact segment 24, while the brake pedal is pushed back.
When the braking has ceased and the contactor drum has thus returned to its rest position, 18 relays 36 are energized again, regardless of whether the contactor drum 3 for starting up is then provided. in the rest position, since the circuit energizing the relay 37 crosses in series, as described previously, the contact segments 5 and 25.
This ensures that the return to the running position cannot take place as long as the brake pedal is pushed down, which could result in a jerk or a severe overload.
Of course, many points of the invention can be changed and modified without departing from the scope thereof. It may, for example, be necessary that the change from series coupling to parallel coupling occurs automatically, as in the described embodiment, but the subsequent coupling change can be effected by a separately controlled switch. The latter may be equipped with a locking device to prevent the control switch from changing the coupling except when the speed control devices are in or near the rest position.
In general, it is correct that while it is advantageous to switch from series coupling to parallel coupling when the motors are idle, this condition is not absolutely necessary, but the device can be provided in such a way that such a coupling modification can take place even when the speed controlling device has not fully reached its rest position, so that the motors continue to receive low current during the coupling modification. Thus, for example, in the embodiment shown, the contact segment 6 can be placed in one or more of the adjacent control positions of the contactor drum 3 or it can be enlarged so as to accommodate it. cover the rest position and one or more of the control positions.
In addition, the rest position contacts, represented by qontact segments 5 and 6 can be replaced by contactor contacts or relays actuated by the control devices and many other modifications can also be made in the framework of the invention.
CLAIMS.
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