<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE DE REGLAGE AUTOMATIUQE d'INSTALLATIONS DE TRANSMISSION ELECTRIQUE DE la PUISSANCE DE MOTEURS THERMIQUES.
On sait que dans les installations de transmission, de force motrice, en particulier pour la propulsion de véhicules comportant un moteur à explosion ou à combustion interne, genre Diesel par exemple, entraînant une génératrice électrique alimentant un ou des moteurs électriques, on a intérêt, pour réduire au minimum la consommation de combustible, à faire fonctionner l'installation de manière que le souple résistanteffert par la génératrice, reste constamment voisin du couple maximum que peut fournir le moteur à combustion interne.
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention a pour objet un procédé de réglage au- tomatique permettant d'obtenir un tel résultat et ne nécessitant pour sa mise en oeuvre que des moyens de réalisation simples et d'encombrement et de poids réduite.
Ce procédé est essentiellement caractérisé, en ce qu'il comporta la mesure, à chaque instant, du couple résistant de la génératrice du groupe élec- trogène et la mise en jeu automatique, en fonction de cette mesure, de moyens de réglage maintenant ou limitant ce couple à une valeur légèrement inférieure à celle du couple maximum du moteur thermique, le tout se faisant sous l'action d'un relais soumis simultanément à l'action du courant débité par la génératrice, et à celle de son courant d'excitation.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on en décrira à titra d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre dans le cas d'un véhicule à transmission électrique; on décrira à propos de cet exemple, diverses dispositions particulières qui devront être considérées comme faisant partie de l'invention, étant entendu qu'on pourra leur substituer toutes dispositions équivalentes, sans pour cela sortir du cadre de celle-ci.
L'installation considérée à titre d'exemple est schématiquement représentée dans la Fig.l. Elle est supposée comporter un moteur à combustion interne 1, soit à essence, soit à huile, genre Diesel ou analogue, entraînant une génératrice électrique 2, à courant continu, supposée être une machine shunt pour vue d'un enroulement inducteur shunt 3, et d'un enroulement série de polos de commutation 4. Cette génératrice pourrait d'ailleurs aussi bien comporter en ou- tre, soit une excitation série compoundante, soit une excitation indépendante de même sens que l'excitation shunt, alimentée par toute source appropriée quelconque, soit toute combinaison de ces deux dernières excitations.
Cette génératrice alimente un moteur de traction 5, supposé être un moteur série, qui actionne le véhicule.
Conformément à l'invention, on mesure le couple résistant offert par la génératrice 2, à l'aide d'un relais 6, représenté prus en détail par le schéma de la Fig.2 et constitué de la façon suivante :
Un circuit magnétique comprend deux noyaux 7 et 8, une culasse 9 séparée de ces noyaux respectivement par les deux entrefers 10 et 11, et deux pièces polaires 12 et 13; ce circuit magnétique est dimensionné de manière à
<Desc/Clms Page number 3>
présenter une courbe de magnétisme analogue à Belle du circuit magnétique de la génératrice 2, et à travailler sur cette courbe au même point (ou approximative- ment au même point) ou travaille la génératrice 2.
Sur la noyau 7 de ce circuit magnétique, est montée une bobine 14 parcourue par le courant débité par la géné- ratrice 2 (ou par un courant proportionnel, dérivé par exemple aux bornes d'un shunt, inductif ou non) tandis que sur le noyau 8 est montée une bobine 15 qui, comme représenté sur la fig,l, est montée en série avec l'enroulement inducteur shunt 3 de la génératrice 2, et est par conséquent parcourue par le courant d'ex- citation shunt de cette génératrice; les deux bobines 14 et 15 ont des nombres de spires tels, qu'elles créent en 16, entre les pièces polaires 12 et 13, un chanp proportionnel au flux inducteur de la génératrice 2.
Un cadre 17, parcouru par le courant débité par la génératrice 2 (ou par un courant proportionnel) est suspendu entre deux points 18 et 19, et possède un côté disposé dans l'entrefer 16, dans lequel il peut se déplacer sous l'action du chanp régnant dans cet en- trefer, et contre l'action d'un ressort 20, Ce cadre 17 porte un contact mobile 21, quiy suivant la position du cadre est en contact, ou non, avec un contact fixe 22; sur la fig.l, le contact mobile 21 a été schématiquement représenté comma faisant pont sur deux contacts fixes 22' et 22".
Ces contacts fixes 22' et 22" constituent les bornes d'un circuit d'alimentation de la bobine de commande 23 d'un interrupteur électromagnétique 24 qui court-circuite ou décourtcircuite, suivant qu'il est fermé ou ouvert, une ré- sistance 25 montée en série avec l'enroulement inducteur shunt 3 de la génératri- ce 2 et la bobine 15 du relais 6.
Ce relais 6 produisant, à chaque instant, dans l'entrefer 16, un chanp proportionnel au flux de la génératrice 2, et le cadre 17 étant à chaque instant parcouru par un courant proportionnel, ou égal, au courant débité par la génératrice 2, l'effort, ou le souple, exercé par le champ sur le cadre, sara très sensiblement proportionnel au couple résistant offert à chaque instant par la gé- nératrice 2.
Si donc on donne à l'effort antagoniste excercé par le ressort 20, une valeur telle que, tant que le couple s'exerçant sur le cadre 17 est inférieur à cette valeur, le contact 21 reste appuyé contre le contact 22, et si cette va- leur est choisie proportionnelle au couple maximum que peut fournir le moteur 1 (la proportion étant la même que celle existant entre la couple s'excercant sur le cadre 17 et le couple résistant réel de la génératrice), on voit que tant que le couple s'excercant sur le cadre 17 restera inférieur à celui excercé par le
<Desc/Clms Page number 4>
ressort 20, le contact 21 restera en contact avec la plot fixe 22, c'est-à-dire les plots 22' et 22" de la Fig.1, et la résistance 25 restera court-circuitée.
Mais si la couple exercé sur le cadre 17, tend à dépasser celui exercé par le ressort 20, c'est-à-dire si le couple résistant de la génératrice 2 devient supérieur à la limite qu'on s'est fixée, le contact 21 quitte le plot 22 et la résistance 25 est décourt-circuitée réduisant ainsi l'excitation de la gêné ratrice 2 et par suite son couple résistant. Dès que la valeur de celui-ci est redrescendue au-dessous de la limite fixée, le couple exercé sur le cadre 17 ayant suivi la même variation, le contact 21 vient à nouveau contre le plot 22,et la résistance 25 est à nouveau court-circuitée et ainsi de suite, le réglage du couple résistant de la génératrice 2 étant ainsi effectué par "tout ou rien" d' une manière analogue au réglage effectué par les régulateurs genre Tirrill.
Dans ces conditions, on pourrait appliquer au relais 6 toutes dispositions connues, en général, pour améliorer le fonctionnement des régulateurs genre Tirrill, dis- positions sur lesquelles il est donc inutile de s'étendre ici.
On peut facilement règler la limite supérieur admise pour le couple résistant de la génératrice 2. Il suffit en effet, pour cela, le couple exercé sur le cadre 17, par le champ créé dans l'entrefer 16, étant proportion- nel au couple de la génératice 2, et le couple exercé par le ressort 20 étant choisi de manière à être proportionnel à la valeur limite admise pour le couple maximum du moteur, de changer l'un ou l'autre de ces éléments, pour modifier cet- te valeur limite du couple résistant de la génératrice. On pourra, par exemple , augmenter la valeur du rapport R - couple exercé sur le cadre 17 , ou biem. couple résistant de la géneratrice encore modifier la force du ressort antagoniste 20.
La modification du rapport R pourra être réalisée soit en agissant sur la valeur des entrefers 10 et 11, soit sur le nombre des spires, des bobines 14 et 15, soit en agissant sur l'intensité du courant circulant dans le cadre 17, etc..... Cette modification pourra être réalisée à la main, par exemple en même temps qu'on modifiera le régimedu mo- teur thermique, soit encore automatiquement en fonction de la vitesse de ce mo- teur; dans ce dernier cas un moyen très simple consistera à placer sur le cir- cuit magnétique de l'appareil 6, mesureur de couple, un enroulement supplexen- taire branché aux bornes de la génératrice , ou alimenté par une petite dynamo tachymétrique, à excitation constante, montée sur l'arbre du moteur thermique.
On pourra d'ailleurs combiner avec cet appareil mesureur-limi- teur de couple, tous autres appareils de protection ordinairement utilisés dans
<Desc/Clms Page number 5>
les installations de transmission d'énergie électrique :limiteur d'intensité) consistant an un relais parcouru par le courant débité, et modifiant le régime de marche de la génératrice, quand la valeur de ce courant atteint une limite dangereuse, relais à maximum de tension branché aux bornes de la génératrice , etc ....
Il est à remarquer que si, au lieu de faire fonctionner le moteur thermique à vitesse variable et couple constant, on le faisait fonctionner, comme cela peut être utile dans certains cas, à vitesse constante, l'appareil mesureur du couple de la génératrice agirait alors simplement en limiteur de couple.
L'invention s'applique immédiatement, bien entendu, dans le cas où un même moteur thermique actionne plusieurs génératrices électriques, ou, encore, dans le cas d'installations comportant plusieurs groupes électrogènes dont les génératrices sont couplées sur les mêmes moteurs électriques.