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Dans les dispositifs de manoeuvre d'aiguillages, comportant quatre conducteurs, par moteur électrique réversible, tels qu'on les connaît actuellement et qui sont de préférence destinés aux chemins de fer, on utilise généralement le courant continu ou du courant monophasé de fréquences diverses, et même le courant triphasé fourni par les roseaux normaux de distribution.
Dans les dispositifs de manoeuvre d'aiguillages fonctionnant avec du courant continu ou du courant mono- phasé, le moteur de manoeuvre est généralement un moteur
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avec deux enrculements de char?, pour simplifier le changement du sens do rotation ou de mopeuvre. Il suffit donc de prévoir trois conducteurs pour assurer la rotation dans les doux sens,tandis que le quatrième conducteur est destiné au contrôle..Le courant ne passe cependant que dans deux conducteurs pour chaque sens de rotation,. parce que 1 t'un des enroulements de champ n'intervient pas.
Dans les appareils de manoeuvre actionnés par u.n moteur à courant, triphasé, il est évident que le courant circule dans les trois enroulements du moteur de manière à engendrer un champ tournant, de sorte qu'il est nécessaire! de prévoir au moins trois câbles ou conducteurs.
Dans une installation de ce genre à quatre conduc- teurs, ces quatre conducteurs doivent en principe être partagés selon deux fonctions, c'est-à-dire en conducteurs de surveillance et en conducteurs d'alimentation. Un courant de contrôle surveille l'ensemble de l'installation d'une manière continue de façon à déceler les ruptures de conducteur, les courts-circuits entre conducteurs, les courts-circuits avec la terre et la pénétration de courants vagabonds, afin que le moteur de commande ne puisse pas dépasser sa position finale sous l'action de ces courants vagabonds.
Lorsqu'il s'agit de courant triphasé, l'énergie électrique est distribuée sur trois conducteurs et non pas seulement sur deux comme dans le cas du courant continu ou du courant monophasé. Etant donné que le rendement d'un moteur à cage d'écureuil est supérieur à celui d'un moteur à collecteur de même puissance (il s'agit de puissances d'environ 1 kw), et que la tension totale est supérieure à la tension des phases, le courant triphasé subit dans les conduc teurs de connexion une perte de
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tension inférieure à celle du courant continu ou du courant monophasé, ou encore, pour une perte de tension prédéterminés.
est possible de commander ou d'alimenter des appareils de manoeuvre à plus grande distance.
Un problème spécial est celui du.démarrage des moteurs .'. courant tripbasé. On connaît des montages dans lesquels le point commun des enroulements en étoile est ouvert par un inverseur dans la position de démarrage, le démar- rage du moteur ayant alors lieu à deux phases par les quatre conducteurs. Le couple engendré ne correspond cepen- dant pas au couple normal de fonctionnement, parce que deux enroulements de phase sont on série avec la tension totale de deux phases, et ne reçoivent donc que la moitié de la tension totale au lieu de recevoir la tension de phase.
Un autre inconvénient de ce montage connu réside ' dans le fait qu'une phase est interrompue pendant le fonctionnement par l'inversion pour le passage de deux phases à trois, de sorte que le moteur ne reçoit ¯plus qu'une phase. Lorsque la vitesse du moteur est ensuite réduite à zéro pour une raison quelconque, il ne peut plus démarrer de lui-même parce que lescontacts d' inversion sont comman- dés par le moteur ou par le mécanisme de manoeuvre.
Pour les appareils de manoeuvre d'aiguillages de ce genre on a également proposé de commander le démarrage du moteur par un organe agissant en fonction du temps. Ceci présente l'inconvénient que le fonctionnement n'a pas lieu d'une manière asservie .
Selon la prôsente invention, ces inconvénients sont évités par l'utilisation d'un moteur biphasé, dont l'un des enroulements de phase est intercalé directement entre l'un des conducteurs de phase et un conducteur de surveil- lance commun, tandis que le deuxième enroulement de phase
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est relié d'une part à un autre conducteur de phase, d'autre part par un conducteur de contrôle, et un dispositif de contrôle du démarrage, au conducteur commun de surveil- lance, les contacts d'inversion incorporés au dispositifs de manoeuvre étant constitués de façon que le champ tournant complet du moteur de commande 'demeure inchangé sans interruption pendant le passage d'uns position finale à l'autre,
le démarrage du mécanisme mettant d'abord deux pôles du dispositif de démarrage au même potentiel et 1'interrompant ensuite par au moins un pôle .
L'utilisation d'un moteur biphasé permet, d'établir des conditions claires et nettes. L'inversion des phases nécessaire à la surveillance et, au démarrage d'un moteur à courant triphasé est supprimée. Les inconvénients de-cet- te inversion ne se .présentent donc pas lorsqu'on utilise un moteur à courant biphasé.
Grâce au fait que le dispositif de contrôle du démar- rage est commandé lui-même par le mécanisme de manoeuvre, les différentes actions so suivent d'une manière asservie, et elles ne dépendent plus d'un organe dont 1'action a -lieu en fonction du temps. Ce dispositif de contrôle du démarrage peut être formé par un relais combiné avec un transformateur, mais on peut également supprimer complè- tement le relais qu'on remplace alors par un moyen élec- tronique, par exemple un transistor. La connexion du moyen électronique peut avoir lieu directement ou par l'intermédiaire d'un transformateur.
Il est évidemment possible d'utiliser le même dispo- sitif de contrôle du démarrage en combinaison avec un moteur à courant triphasé.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre
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comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie do ladite invention.
Les figuras 1 et 2 du dessin annexé représentent un modo de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre le circuit de Manoeuvre et de surveillance d'un dispositif de commande d'un aiguillage individuel manoeuvré par un courant alternatif biphasé et surveillé par un courant continu.
La figure 2 représente' un circuit auxiliaire destiné à la limitation asservie de la connexion de démarrage.
Sur le dessin, 01 désigne'l'enroulement d'un aimant de déclenchement qui ramène-le changeur de tension à la position do départ dès que le mécanisme de manoeuvre atteint sa position finale. 02 est l'enroulement d'un aimant de surveillance qui surveille en permanence la position finale du dispositif de dommande. 03 est le relais du dispositif de contrôle du démarrage 08 auquel appartiennent également le transformateur 0301 et le redresseur 0302. Le relais 03 comprend les contacts 031-033.
'On peut également remplacer le transformateur et son relais par un organe de commutation électronique, par exemple par un transistor, qui commande sans aucun contact mécanique d'autres moyens, par exemple un relais 04 ou un transis- tor supplémentaire. Les transistors ne sont pas indiqués sur les figures. Le relais auxiliaire 04 comprend des contacts 041-043. Les références 0511-0513 et 0521-0523 indiquent lescontacts inverseurs d'un commutateur d'aiguil- lage ou d'un inverseur de position de l'aiguillage commandé par voie électrique.
Les références.0611-0613, 0621-0623, 0631-0633, 0641-C642, 0651, 0652 désignent les contacts d'un changeur de tension qui est inversé à chaque change-
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mont de positi.on de l'aiguillage, et qui est automatique- ment ramjné par l'aimant de déclenchement 01 des que l'aiguillage atteint sa position finale. Q et T sont les deux bornes de branchement au réseau. et 0 désigne le point commun des différentes phases du réseau de manoeuvre. P est le pôle positif et H le pôle négatif de la source du courant de surveillance.
L1 à L4 sont les conducteurs de liaison entre le dispositif de commande du posta de manoeu- vre et le mécanisme de manoeuvre. Ll et L2 désignent les deux conducteurs de phase, L3 un conducteur de contrôle et L4 un conducteur commun de surveillance. 0701 et 0702 sont les enroulements du stator d'un moteur biphasé à cage @ d'écureuil, 0711-0713 et 0721-0723 sont les bornes de connexion des contacts du mécanisme de manoeuvre qui sont actionnés par les leviers de contact du mécanisme dans l'une ou l'autre des positions finales.
Le contact 0711-0713 fait partie du levier do la position de départ (dite posi- tion positive), tandis que le contact 0721-0723 fait partie du levier de l'autre position (dite position négative).
Les figures 1 et 2 montrent les organes dans la 'position de départ (position. positive ) : Les enroulements de relais 01, 03 et 04 ne reçoivent aucun courant. Le courant de surveillance, pour la position positive part du pôle P de la batterie, passe par le contact 0622/0621, le conduc- teur L4, 13 contact 0723/0721, l'enroulement 0702 du moteur, le conducteur L2, les contacts 0522/0521 et 0631/0632. l'aimant de surveillance 02, le conducteur L3, le contact 0712/0711, l'enroulement 0701 du moteur, le conducteur Ll, les contacts 0512/0511 et 0611/0612 et arrive à l'autre pôle II do la batterie.
L'aimant de surveillance 02, qui indique la coïncidence de position des contacts 0511-0513/ 0521-0523 du commutateur de manoeuvre, et des contacts
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U'Tll.-Ci'71¯3/U'(;1-U73 du mécanisme de manoeuvre est parcouru par 1.; courant 01 son armature est attirée. Lorsque le CO't:nl?-W1.-Gl?r de nUn00L1Vr0 est renversé, les contacts 0511/0512 passant sur 0511/0513, e-U les contacts 0521/0522 sur 0521/0523.
...) e1[,' ';.Jl1r i".c -G.J!l.'3:Î-on intervient on même temps, de sorte ¯ i.; 1 "fo co<i-1#,ccs L511/C612 sont inversés sur UGl./UG13, les contacte C621/uu22 sur 0621/0625 et les contacts 0631/0632 sur 0631/0633, tandisque les contacts 0641/064.2 et C651/0652
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sont ferff1és. LJ courant de surveillance est coupé par les contacts G611/0G12 - vG>1/UG32, et la source du courant de surveillance P-N est débranchée. L'aimant de surveillance O2 ne reçoit donc plus de courant et libère son armature.
La fermeture du contact 0641/0642 du changeur de tension relie par le conducteur de contrôle L3 le trans- formateur 0301 (enroulement primaire) et le contact O41 au point neutre du roseau à courant alternatif. L'aimant de surveillance O2 contrôle par le conducteur L3 la position finals du mécanisme do manoeuvre. Le moteur reçoit donc par les conducteurs L1-L4 un courant biphasé, d'une part par l'enroulement 0'701:au moyen d'un circuit partant du
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'conducteur de phase Q et allant en 0 par 0633/0631 - 0521/0525 .
Ll - 0701 - 0711/0712 - L3- 064V0642 - 041 - 0301 (primaire) d'autre part par l'enroulement 0702 au moyen d'un circuit partant du conducteur de phase T, et allant en 0 par
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GG13/UG11 - 0511/0513 - L2 - 0702 - 0721//'723 - L4 - 0621/0623.
Le relais 03 de contrôle du démarrage est donc excite par l'enroulement secondaire du transformateur 0301 et le redresseur C302. Le relais 03 attirant son armature ouvre la contact 031 et ferme les contacts 032 et 033. Le contact 032 ferme le circuit auxiliaire (Fi.2) en partant
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de j? ci en passant par 0651/0652 - 032 - 04 vers 1< et le relais auxiliaire 04 est excité. Ce rela:ï.s 1-2'1; maintenu
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par l'intermédiaire do son contact d'armature 042.
Le contact 033 alors fermé maintient le relais 03 de contrôle du démarrage 03, même si le relais auxiliaire 04 attire son armature et ouvre le contact 041. Un autre contact 043 . du relais auxiliaire 04 prépare le circuit de l'aimant de déclenchement 01, dont un pôle est relié aux conducteurs de phases Q, T ou au point 0 du réseau. Le moteur démarre et actionne d'abord le contact de manoeuvre 0711/0713 de façon que l'enroulement 0701 du moteur soit connecté directement au point 0 du réseau par le conducteur commun de surveillance L4. Deux pôles du dispositif de contrôle du démarrage 08 sont ainsi mis au même potentiel, c'est-à-dire court-circuités, et ensuite par le mouvement consécutif du mécanisme de manoeu- vra au moins l'un d'eux cessa d'être alimenté par le contact de manoeuvre 0711/0712.
Le moteur est alors connecté à deux phases pendant toute la durée du mouvement de manoeuvre.
Le courant de manoeuvre circule d'une part de Q en 0 en passant par 0633/0631 - 0521/0523 - Ll - 0701 - 0'?Il/0715 - L4 - 0621/0623, d'autre part de T en 0 en passant par 0613/0611 - 0511/0513 -L2- 0702 - 0'721/0723 - L4 - 0621/0623.
Si les'contacts de manoeuvre 0711/0713 et 0721/0723 s'inver- saient avec interruption, il se pourrait que le moteur ne puisse plus démarrer au moment du retour du commutateur ou du changeur de tension (contacts 0511-0513/0521 - 0523), ou au moment d'une nouvelle manoeuvre consécutive de l'aiguillage, à partir de la position dans laquelle le contact de manoeuvre relatif à la position de départ, par exemple 0711-0713 pen- dant le passage de la position positive à la position néga- tive, est coupé des deux eôtés, c'est-à-dire que les deux branches 0711/0712 et 0711/0713 sont ouvertes.
Grâce à l'agen- cement des contacts pour l'inversion sans interruption, l'une au moins des deux branches 0711/0712 ou 0711/0713 se trouve
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fermée pa:.c7:n-c 7¯c assa,vc; de la position positive à la position négative, ou encore la branche 0721/0722 ou 0721/0723 so trouvant fermée rendant le passage de la position négative à la position positive, le moteur peut démarrer dans toutes les position,? possibles (finales ou intermédiaires)
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et d'-ns l'un ou l'autro sons, parce que les circuits de ¯1 .'1.-.'1;.11oJ,...m'[; de o..i.:,;cs C701 et 0702 restent fermés dans toutes les positions possibles.
Ce mécanisme d'entraîne- ment à moteur électrique est donc réversible. en partant de chaque position.
Etant donne que le dispositif de contrôle du démarrage 08 est connecté au point 0 à travers les deux pôles de l'enroulement primaire du transformateur 031 par la fermeture des contacts 0712/0711 et 0'?Il/071.5 , le relais 03 ne reçoit. plus de courant, et le contact 031 se ferme dans le circuit de l'aimant de déclenchement 01.
Lorsque le moteur s'arrête, c'est-à-dire lorsque le contact de manoeuvre 0721/0722 est fermé tandis que le contact 0721/0723 est ouvert, l'aimant de déclenchement 01 est alimentépar un circuit allant de T à 0 par
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0613/ô611 - 0511/0513 - L2 - .()7C2 - 0721/0722 - L3 - 043 - 031 - 01 - 0621/0623. L'attraction de son armature ramène les contacts 0611/0613 à 0651/0652 du changeur de tension à la position de dépar-t, ce qui a pour effet d'ouvrir la contact 0651/0652 du relais auxiliaire 04 et le contact 0641/0642 du dispositif de contrôle du démarrage 08. L'armature du relaisauxiliaire 04 étant libérée, l'aimant de déclenchement 01 ne reçoit plus de courant à cause de l'ouverture du contact 043.
L'aiment de surveillance 02 peut de nouveau attirer son armature, parce que le courant de surveillance pour la position négative de l'aiguillage circule de P vers N par
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OG22/0621 - L4. - \ "71:5/U711 - 0'[01 - Ll - t.7'.ii.'.¯-.l - L\--Ï3l/UG32 - a2 - L3 - U'?2a/1'jlal - 0702 - L2 - C513/0511 - ' OGll/Oú12. L'ain'-ant de surveillance 02. indique donc la coïncidence des positions négatives du dispositif de COJ ,\1:1'1<10 z du j..ûc[1l1isL'G '-Le; ltO['.1100UVl'O.
Dans les doux positions e}:-Grr. 8S du L0canisil (} de manoeuvre, la surveillance est maintenue pour les deux enroul,,-E;on-js de phase 0701 et 0702 du 1.:o.tour, l'una des positions des deux contac'bs de Ttl8.îI003UVrc C;711-<j713 et U'721-U723, et les quatre conducteurs Ll - L4.
En principe, le montage qui vient d'être décrit peut servir en combinaison avec des dispositifs de commande do forme et de type quelconques. On peut l'utili- ser en combinaison avec des commutateurs dans des appareils . de manoeuvre électriques, avec des dispositifs do formeture mécaniques ou électriques, ou en combinaison avecdes dis- positifs de manoeuvre actionnés sur place ou commandés à distance par des relais.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de .réalisation qui viennent d'être ' décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
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R b à (J t< '±.
La présente invention comprend J10-;L:lY1IYIent: 1 ) Un dispositif de manoeuvre rl''::'..:Lr-;uLl1a.;es, par
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