Installation de commande d'un moteur électrique. La présente invention se rapporte à une installation de commande d'un moteur élec- que.
Quand il est nécessaire @d',employer ,des appareils à :courant continu, qui consomment ou fournissent, à voltage élevé, des courants de grande puissance, l'interruption de ces derniers devient un problème sérieux. Dans le domaine des chemin.s de fer, des moteurs de traction à grande capacité, nécessitant des courants s'élevant à des milliers d'ampères, sont requis. Quand des circuits conduisant des courants puissants à voltages élevés sont établis, il est difficile de les interrompre sans occasionner des arcs qui brûlent les contacts des disjoncteurs.
Jusqu'à présent, dans les circuits de .com mandes pour des moteurs de chemins de fer, il a -été coutume -de prévoir des rhéostats d'accélération divisés en sections et d'employer des disjoncteurs à commande électro-magnéti- que pour shunter les sections de rhéostat afin d'effectuer l'accélération par étapes .des mo teurs.
Dans .ces installations, quand on dé sire interrompre le circuit moteur, une plura lité de disjoncteur shuntant le rhéostat peu vent être amenés à s'ouvrir avant le dis joncteur de ligne, afin d'introduire suffisam ment de résistance dans le circuit moteur pour réduire ,le -courant à une valeur ad missible pour l'interruption. Ces dispositions conduisent à l'installation d'équipements d'in terruption compliqués qui prennent considéra blement de place sur les locomotives et 'sont coûteux -et difficiles à maintenir en condi tion -de travail efficace.
Le but de 'l'invention est généralement parlé de pourvoir à une installation d'inter ruption qui est efficace en fonctionnement, peut être fabriquée et montée économique ment @et dans laquelle les opérations d'inter ruption de courant peuvent être effectuée:. sans formation d'arcs excessifs.
Suivant la présente invention, l'installa tion de commande disposée pour commander un moteur comprend un rhéostat à charbon, ayant des moyens de réglage pour faire va rier sa résistance -et relié en série avec le mo teur, et puis des moyens de commande asso ciés auxdits moyens de réglage de résistance, et disposés pour commander le fonctionne ment du disjoncteur principal du circuit du moteur, la disposition étant telle .que la ré sistance du rhéostat à charbon soit augmen tée avant que le .disjoncteur principal ne puisse être actionné pour interrompre le cir cuit du moteur @d'actionnement.
Le rhéostat à charbon Teut être disposé pour être court-circuité par la fermeture d'un interrupteur additionnel commandé dans son fonctionnement ipar les moyens -de réglage de résistance précités, ces- .derniers pouvant comporter des contacts électriques qui com mandent le fonctionnement du disjoncteur principal précité. Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exé cution -de l'installation suivant la présente in vention.
L'installation représentée comporte un moteur électrique 10 relié. à une source d'é nergie électrique 11 -qui est représentée comme étant une ligne -de trolley de prise de couinant et un segment de contact mobile 12, qui peut être monté .sur un tambour commu- tateur-controller convenable,
-disposé pour établir les circuits nécessaires pour amorcer le fonctionnement -de l'installation. Un rhéos tat d'accélération principal 13 est prévu et relié ensérie avec le moteur 10. Un disjonc teur à commande électro-magnétique 14 est disposé pour être actionné de façon à shunter le rhéostat 13 quand le tambour commuta- teur-controller est amené à sadeuxième posi tion.
Dans cet exemple, seulement une étape d'accélération est prévue, mais il ,est évident, qu'en pratique, n'importe quel nombre d'é tapes dans l'accélération du moteur peut. être prévu en augmentant le nombre @de divisions du rhéostat -de démarrage 13.
Dans l'instal- lation représentée, un disjoncteur de ligne principal 15 est prévu pour établir et inter rompre le circuit du moteur. Le disjoncteur ,de ligne 14 est du type à commande électro- magnétique, quoique n'importe quel autre type de disjoncteur approprié puisse être em ployé.
Afin de réduire le courant du moteur et le voltage qui peut être imprimé en travers du disjoncteur 15, quand on l'ouvre, et empê cher, par suite, une formation -d'arc violente, un rhéostat à charbon 16 est relié en série avec le moteur 10. On a. trouvé que .des rhéos tats à charbon, qui sont petits en dimensions, sont capables de conduire de forts courants.
<B>En</B> outre, au point de vue des caractéristiques d'un rhéostat à charbon, sa résistance interne peut. être amenée à varier graduellement en le soumettant à une pression réglable et il peut être commandé de façon à réduire le voltage,qui peut être imprimé au ,disjoncteur 15 .quand on ouvre celui-ci. L'application d'une pression au rhéostat à charbon peut être effectuée d'une manière quelconque ap propriée et, dans ce cas particulier, un em ploie à cet effet un dispositif à commande pneumatique.
Comme représenté, un cylindre 17, dans lequel un piston à ressort 18 est monté de façon à pouvoir y coulisser, est re lié, par l'intermédiaire d'une valve à com mande électromagnétique 19, à une con duite 20 qui vient d'une source convenable d'alimentation d'air comprimé, non représen tée. Le piston 18 est disposé en alignement avec le rhéostat à charbon et une pression peut être appliquée à ce dernier au moyen d'un plongeur 21. Afin -de protéger le rhéos tat à ,charbon contre des chocs et d'exercer la pression d'une manière uniforme, un res sort 22 est interposé entre le plongeur et la base du rhéostat.
On remarquera que les deux membres de contact 23 et 24 sont portés par une tige 25 reliée au piston 18. Le membre de contact inférieur -est monté -de façon à pouvoir être ajusté sur la tige 25 et est sup porté par un ressort 26 pour permettre un mouvement relatif prédéterminé par rapport à la tige 25.
La fonction des différents or- gan.es de l'installation seradécrite plus expli- citement au courant de la description -du fonc- tionnement,d:e ,l'ensemble.
Supposé qu'on désire établir le circuit ,du moteur, le segment de contact 12 est amené à, la position 1. Un circuit de commande pour da soupape à commande électro-,magné- tique 19 est -établi -de façon à s'étendre de la batterie 27 par un conducteur 28, une paire de membres de contact, pontée par le seg ment @de contact 12, un conducteur 29, un. relais @de surcharge 30, un conducteur 31, la bobine de commande de la soupape 19 et un conducteur 32, à la batterie.
Quand la sou pape 19 est ouverte, de l'air comprimé passe lentement dans le cylindre 17 pour refouler le piston 18 vers le haut, -en exerçant ainsi une pression sur le rhéostat à charbon 16. On remarquera que, à mesure que le piston 18 monte, le membre de -contact 24, disposé sur la tige 25, pontera une paire de membres de contact pour -établir un,circuit de commande pour @le disjoncteur -de ligne 15.
Le circuit,de commande @du disjoncteur de ligne (part du conducteur alimenté de cou rant 29 et comprend un conducteur 33, le memibxe de contact 24, un conducteur 34, la bobine de -commande @du disjoncteur de li gne 15 et le conducteur 32 pour se terminer à la batterie.
Par conséquent, le disjoncteur -de ligne 15 sera mis .en action presque immé- diatement après que le piston 18 .commence à monter, et un circuit de .moteur sera établi qui s'étend -du trolley .de prise de courant 11 par un conducteur 35, le rhéostat à charbon 16, un conducteur 36, le disjoncteur -de ligne 15, un conducteur 37, le rhéostat d'accéléra tion 13 et lemoteur 10 à la terre en 38.
La résistance -du rhéostat à charbon 16 sera graduellement réduite et le moteur s.e trouvera accéléré. Quand la résistance -du rhéostat à charbon 16 est réduite à une va leur négligeable, il est désirable que le rhéostat soit .shunté, ce .qui peut alors être effectué au moyen d'un interrupteur à com mande -électro-magnétique 39.
Afin d'action- neT celui-ci en temps voulu, le membre de contact 23 est disposé pour ponter une paire de membres,de .contact en vue d'établir un circuit de commande renfermant la bobine de commande de l'interrupteur 39.
Comme on remarquera, le membre de contact 23 est @dis- po@sé sur la tige 25, -de façon à établir le cir cuit de commande pour l'interrupteur 39 après que la pression en entier a été appli quée au rhéostat à charbon, c'est-à-dire après que sa résistance aura été réduite à un mi nimum.
Le circuit de commande pour l'interrup teur 39 s'étend du conducteur alimenté de courant 31 par le membre,de contact 23, un conducteur 40, la bobine de commande, l'in terrupteur 39 -et le conducteur 32 à la bat terie. Par l'établissement de ce circuit, l'in terrupteur 39 est actionné et le rhéostat à charbon est shunté. Supposé que le segment de -contact 12 soit .amené à sa seconde position (2), un circuit de commande pour le disjonc teur de ligne 14 .est établi.
Ce circuit s'étend de la batterie 27 par le conducteur 28, les membres -de -contact pontés par le segment de contact 12, la bobine de commande du disjoncteur de ligne 14 et le conducteur 32 à da batterie. Le disjoncteur de ligne 14 est actionné et le Théostat 13 shunté. Le circuit du moteur 10 s'étend .du trolley .de prise de courant 11 par le conducteur 35, la bobine de commande -du relais de surcharge 30, l'inter- rupteur 39, le disjoncteur de ligne 15, le disjoncteur 14 et le moteur 10 à .la terre en 38.
Supposé qu'on désire interrompre le cir- -cuit du moteur 10 conduisant un fort cou rant qui, dans le cas ,d'un moteur à traction électrique, atteindra probablement une valeur de 3000 à 4000 ampères, à un voltage élevé, le segment de contact 1.2 .est amené à sa po- Isition .d'interruption et la mise hors circuit du moteur 10 est effectuée sans formation d'arc violent.
Le circuit -de commande pour le disjoncteur 14 est interrompu et le disjonc teur peut s'ouvrir, introduisant par là le rhéostat 13 dans le circuit du moteur 10. Le circuit de commande pour la valve 19 est aussi interrompu et l'admission d'air coin- primé au cylindre 17 .est interceptée, l'air s'échappant alors graduellement -du cylindre.
Au commencement du mouvement descendant .du piston 18, le membre @de, contact 23 est dé gagé des membres de contact qui étaient pon tés et le circuit de commande pour l'interrup teur 39 est interrompu. L'interrupteur 39 est amené à sa position d'ouverture pour in terrompre le shunt .sur le rhéostat à charbon 16, obligeant ainsi le courant du moteur en entier à, passer par ce dernier.
A mesure que le piston 18 descend, sous l'action de son res sort et du ressort 22, la résistance ohmique du rhéostat à charbon est augmentée graduel lement jusqu'à ce que la résistance .dans le circuit -du moteur soit augmentée à une va leur à ;laquelle une interruption de courant peut être effectuée avec succès sans sou- mettre le disjoncteur @de ligne à une prise d'arc excessive.
Quand le -courant dans le circuit -du moteur est réduit à une valeur désirée, le membre de contact 24 est dégagé des bornes de contact qu'il pontait, et le cir cuit de commande du disjon teur de ligne 15 est interrompu pour permettre au disjoncteur de s'ouvrir .et d'interrompre ainsi le circuit du moteur.
On remarquera que .le membre de contact 23 est disposé -dans une position pr6d6termi- née par rapport au piston 18 pour établir un circuit en vue de shunter le rhéostat à char bon 16 .du circuit ,du moteur quand sa résis tance est réduite à une valeur négligeable et pour ouvrir le circuit de shuntage et rétablir le circuit -du moteur par l'intermédiaire du rhéostat 16 quand le segment de contact 12 est amené à sa position ,;d'interruption", en vue d'effectuer l'interruption -du circuit @du moteur.
De plus, le membre de contact 24 est disposé pour maintenir ale circuit de com- mande,du disjoncteur de ligne -à l'état conve nable pour retenir le disjoncteur -de ligne fermé jusqu'à ce que le rhéostat à charbon 1.6 soit relié au circuit -du moteur et jusqu'à ce -que la pression appliquée au piston 18 ait été réduite pour occasionner l'augmentation désirée de la résistance dans le circuit du mo teur et une diminution désirée du courant.
L'installation représentée dépend; comme on le voit, de l'actionnement, d'un interrup teur ou commutateur-controller de commande pour réduire le courant moteur et effectuer les opérations de commande convenables pour interrompre finalement le circuit mo teur sans arc -excessif. De plus, l'installation implique seulement un appareillage relative ment réduit qui est compact et peut être em ployé aisément, par exemple, sur des locomo tives ou autres véhicules.