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DISPOSTIIF D'EXOITATION POUR ALTERNATEUR D'ALIMENTATION
DE MOTEURS DS VENICULES AUTOMCTEURS A
MOTEUR THERMIQUE ET TRANSMISSION ELECTRIQUE
L'invention a pour objet un dispositif d'excitation pour alternateur d'alimentation de moteurs do traction de véhiculée automoteurs à moteur thermique et transmission électrique.
Ce type de véhicules est équipe d'un groupe électrogène alimentant les moteurs de traction. ces dernière étant en général du type a courant continu, le groupe électrogène eat constitué d'un motaur thermique et soit d'une génératirce à courant continu@ soit d'un alternateur.
Lorsqu'un alternateur est couplé au mo- teur thormique, le oourant alternatif qu'il fournit doit titi redressé pour alimenter les moteurs do traction. ,
L'invention concerne le cas de l'utilisation d'un alternateur pour
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l'alimentation doo moteurs aleotriquos du véhicule automoteur eta pour objet
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un dispositif d'excitation pour cet alternateur entraînant son excitatrice
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principale qui comporte un enroulement principal alimenté h tonnion constant Selon l'invention le diopooitif comporte une excitatrice auxiliaire à excitation constante, tournant h la morne vitosBo que l'excitatrice pr1no1-, pale, ot alimentant un enroulement d'excitation h flux soustractif do l'excita
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trioo principale.
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La but de la prdonnto invention ont do oontdror, hl' D1do du diopom aittt propood, des caractoriatiquoc oxtornas on tension ot en intensité h laltornatour, toiles quo pour toute vitoaso do rotation du moteur thortdque s m la zone do pleine utilisation do la puicoanco disponible pour la transmission électrique noit la plus grando poutible l'intonaito naximalo puisée Otro d&bit60, ot oooi nobcarman aux bas B1mo, do rotation du motour thorm.1qWh t'invention va Maintenant fitro ddorîto too plue do détails en oc Z'4tdrant IP. un saoda do rdulication articulier donne h titro 4'lxop.t.. et rapreconte sur les dessins* La fiv.1 représente les caractéristiques élootrïquos do la ben... mioaionld=ri doux axes do coordonnées, l'intensité et la toncion de l'alterna- tour étant 1'Ospoot1vesmont portées on absciene ot on ordonnée.
La fic.2 2 représente sohÓt1quomont l'installation colon l'invention.
Sur la fig.1 la courbe z reprdoanto la caractéristique U " t (1) de l'alternateur ot la courbe Il roprdaonto une portion de l'hyperbole U x 1 la oona
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tantôt ot correspond dono a la puissance constante quo lo moteur thermique .et capable de fournir*
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La courbe >. eat obtenue par les soyons appropries et on particulier, par cxomplo, par des moyens connus comprenant un rhéostat bu ool#ltln4o automatiques L'onsemblo des doux courbes.a et Il représente donc en fait la eourbo do fonctionnement do la transmission, los portions do la courba .1 correspondant à l'intervention du diopoaitif d'excitation selon l'invention.
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Un point [ do coordonnée 1 ot tf correspond au régla oont:b1u h tension inférieure alors que le point A correspond au point de décharge supé- rieur de la transmission.
Le point B correspond au point do décharge à tension inférieure do la transmission.
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Le courant Im situ<5 sur l'axo des abscisses correspond à une tension nullo ot roprésonto le courant maximum do démarrage
Dans les véhicules automoteurs à moteur thermique ot transmission
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électrique de faible puissance, la caractéristique représontdo sur la fige comprenant la courbe b. cst généralement obtenue on laissant diminuer légère- mont la vitesse du moteur thermique, la partio a do la courbe étant obtenue
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par la caractéristique propre de l'alternateur, do forme fortement Mticoç0un4.
Par contre dans los memee VÓh1oulcl3 de grande et moyenne puissance, et l'on a toujours la partio A do la oourbo du fait do la caractéristique anti- compound do l'atomatour, il n'est pas acceptable d'obtenir la partie de la courbe on pordant une partie do la puissance du moteur par diminution do vitesse.
La limitation automatique de puissance est alors réalisée au moyen d'un rdulatour agissant our uno excitatrice qui alimente les inducteurs do l'alternateur,
Ce régulateur pout ôtre constitué par un rhéostat à commando auto - tiquo on fonction do l'injection du motour thermique.
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Uno autre condition do fonctionnement imposée aux groupes dlootroeènes est doatindo h diminuer l'usure du moteur thermique en abaissant sa vitesse chaque fois quo la puissance nécessaire h la traction cet inférieure à la puis*
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lJtU100 natninr,o. La loi do fonctionnement d'un véhicule do traction est on effet fonction du profil dos voies ot du service qui lui ont demande.
L'invention pormot d'obtenir un fonctionnement correct du groupe
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éloctrogêâo# satisfaisant aux conditions qui viennent d'Stro rnplx>16oo. La fig,2 représente achématiquomont l'onodmblo do la transmission.
Cot ensemble comprend un moteur thermique 1 dont l'arbro 2 ontraino un alterna-
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tour 3 sur l'arbre 4 duquel est caléeunc excitatrice principale 5. Cette excitatrice principale 5 alimente l'inducteur 6 do l'alternateur 3.
Sur le dessin l'alternateur ot son excitatrice principale cent représentes calés sur l'arbre 2 du moteur thermique 1, on pourrait bien entendu réaliser l'entraînement do l'alternateur et do l'excitatrice 5 par d'autres noyons, et par exemple par dos transmissionsà poulies et courroies ot à ongroneges.
Une excitatrice auxiliaire 7 est entraînée a la vitesse do l'cxci- tatrico principale 5, par oxomplo par montage du rotor do l'excitatrice 7 sur l'arbre 8 du rotor do l'excitatrice 5.
L'excitatrice 7 ost cxcitée par un enroulement 9 alimenta par une sourcc constante, par exemple la batterie du vóhicule
Solon une variantede réalisation, 1'enroulement 9 pourrait ôtre supprima et l'excitatrice 7 pourrait ôtre une excitatrice h aimant permanent sans alimentation.
Los enroulements d'excitation de l'excitatrice principale5 oompren- nont, un enroulement principal 10 alimenta par une source constante qui pout ôtre constituée par la battorio d'accumulateurs du véhicule*
Le circuit d'alimentation do 1'enroulement 10 comporte, comme d'habitude, un rhéostat 11 réalioant la régulation automatique de charge on fonction do l'injection du moteur thermique et permettant d'obtenir la partio b do la courbe
D'autro part, co môme circuit d'alimentation de l'enroulement 10 peut comporter un rhéostat 12 pomottant de graduer l'intoncité, donc le couple des moteurs do traction pour le démarrage du véhicule remorquant ou non un convoie
Solon l'invention,
un deuxième enroulement d'excitation 13 est prévu pour l'excitatrice 5. Cot enroulement est aliment par l'excitatrice auxiliaire 7 do telle sorte que son flux soit soustraotif à celui délivré par l'onroulo- ment principal 10.
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Lorsque la puimaanoo ncSQosoa11'O ent inférieure à la puiaaaaoo nominale du moteur thormiquo, la vitosso do ce moteur doit 8tro dp4nudo on fonction dd la puissance à fournir* La vitesse do ralenti généralotnont utilisée cet onviron à vitesse moitié do colle pour laquollo ost prévue la pleine
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puissance.
Excite par un courant do valeur constante, l'alternateur à cotte vi-
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tosso moitié a uno caractéristique propro roprdnont60 on eur la fig.1, cette caractéristique A' cet déduite do la ouxaat6x.rtiquQ , par diminution do moitié onS,ron dot ordonnées, Loraquu lao moteur thornique fonctionne à cotto vitoaeo réduite la V1t08oo do rotation doa rotors des oxeitatrioea principale 5 ot auxiliaire 7 cet aunni réduite h la moitié do la vitoooo nominalo, Comme l'oxcitatrioo auxiliaire 7 ost excitée do façon coewtmtop la tonnion qu'elle débite cet proportionnelle a sa vit0800.
Silo fournit donc dans l'anxou7.omant oouotractif 13 do l'exoitatrioa principale 3 un courant propor- tionnel à la vitesao du moteur thorniquot L'onroulomont principal 10 do l'exoitatrico principale étant alimntd A courant comtnntt ddtormino pour l'excitatrice 59 dans l'enroulomont 6, une tonnion proportionnollo h la vitosse.
D'autre part, l'enroulooont 13 alimente par un courant proportionnel à la vitesse, détermine, pour Iloxoitatrico principale, dans l'onrouloaont 6, une tenoion souctractivo h colle produite par 1onrovlacont principal 10 et porportionnollc au orirrd do la vitoase* Il en rdsulto que danr l'enroulement 6 du rotor do 1'alternateur, on obtient une tension fonction do la vitosoo do rotation do la tormo U . A N - il .., A ot S étant eonctants.
La courbe représentative do la tonoion on fonction do la vitosso est
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donc uno parabole,
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Lon oxcitatricon 5 ot 7 pouvant Otro facilement oalouldoa pour quo aux vitenace utilisables, o'cet-a-diro entre la vitosso à pleine puissance
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ot la Vitesse do'thlontis los pointa représentâtes do la tension on fonction do la vitesse se déplacent sur uno portion do la parabole pou différente d'une droite.
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On pout paiement choisir Ica oxoitatriooe pour quo cette droite soit horizontalo, o'oot-a-diro, quo la tension soit la raôao à la ploino vitoe- Do et à la vitonno do ralenti, ou bien, quo la droite soit légèrement inclin6o positivement ou négativement,
Bion entendu, ce qui vient d'être dit n'oet pas valable pour la Partie Il do la oourbo c'oot-h-diro lorsque lo régulateur do puissance rentre on Jeu, oo dernier agissant alors sur la valeur do l'excitation principale 10,
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L'excitatrice principale doit évidemment etro dim=lonndo do tollo corto qu'ollo ne soit jamais enturdo,
ceci cet uno oondition indieponoablo pour quo aa tension soit proportionnollo non cejulomont 4 sa vitesse mais aussi h nos ampèro-tours d'excitation.
Grftoo à l'invention qui vient d'Ctro ddorito, en sa référant à code do réalisation, l'alternateur pout avoir a la vitesse do ploino pidanance et h la viteosn do ralenti, un courant d'excitation do afin valeur, ou bian, suivant lois cas, dop courante d'excitation légèrement différente dans un =i3 ou dans l' autro, ces courante pàuvant ttro prédéterminés graoc aux calcula 401 excitatrices principale 5 ot auxiliaire 7.
Bien entendu, l'invention n'oot pas limitée par los détails do mine
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on ocuvro qui viennent dtdtrc décrits, ceux-ci pourraient dtre modifiée sans @ sortirducadre do l'invention.
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