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Renvoi ou transmission électrique.
La présente invention est relative à une transmission électrique se composant de deux machines électriques à courant continu et à excitation séparée, parmi lesquellesl'une desparties de la première machine est accouplée à l'arbre entraîneur, et l'autre partie à l'arbre entraîné, alors que l'une des parties de la seconde machine est accouplée à l'arbre entraîné, l'autre partie de cette seconde machine restant fixe. Dans une telle disposition, la première machine travaille en fait comme générateur, et la seconde comme moteur.
Le but de l'invention est de réaliser une telle transmission qu'avec un rendement toujourssatisfaisant il soit possible de régler le rapport de transmission entre des limites très étendues, le dispositif étant en outre de poids rédùit et de faibles dimensions, de sorte qu'il sera bien approprié au montage sur les véhicules automobiles. Enfin, la variation du rapport de transmission s'effectuera automatiquement lorsqu'on agira simple-
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ment sur le dispositif de réglage du moteur d'entraînement, par exemple le moteur de l'automobile, en fonction de la vitesse et de la résistance à chaque instant. D'autres objetsde l'invention portent sur des dispositifs destinés au lancement ou démarrage et au freinage de l'arbre entraîné.
Conformément à l'invention, lesenroulements d'induit des deux machines forment un circuit fermé sur lui-même, sans interposition de résistances, et en vue de la modification du rapport de transmission, on a exclusivement prévu des moyens permettant de modifier l'excitation de champ de la seconde machine depuis une valeur positive jusqu'à une valeur négative plus faible, en passant par zéro.
Le dessin annexé montre un exemple de réalisation de l'objet de l'invention.
Dans ce dessin :
La fig.l est une coupe longitudinale de la transmission.
La fig.2 est un schéma de connexion.
La fig.5 représente un détail, en perspective.
On a désigné en 1 l'arbre entraîneur, 2 montre l'arbre entraîné, 3 l'induit de la machine génératrice, 4 son collecteur et 5 l'armature magné tique commune portant l'enroulement de cnamp de la génératrice 6, et l'enroulement de champ du moteur 7. 8 désigne l'induit du moteur et 9 son collecteur. 10 montre les balais du générateur et 11 ceux du moteur. Les bagues collectrices 13 conduisent le courant d'excitation à l'enroulement de champ du moteur. Les bagues collectrices 12 alimentent l'enroulement de champ de la génératrice. Le retour du courant s'effectue par exemple par la masse. 14 désigne le carter fixe de la partie moteur, et le carter 15 tourne avec l'arbre entraîné 2.
Les enroulements de champ des deux-machine s sont connectés directement en circuit, sans interposition, de résistances. L'alimentation desenroulements de champ est assurée par l'accumula teur 30, dont un pôle est misà la masse en 31, et par l'inter -
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médiaire desdispositifs de réglage qu'on décrira plusen détail par la suite, ainsi que descanalisations 32 et 33, aboutissant aux bagues collectrices 12 et 13 auxquelles sont connectés les enroulements de champ.
Si on désigne par nl la vitesse de rotation de l'arbre entraîneur 1, et par n2 celle de l'arbre entraîné 2, le calcul montre que le rapport de transmission n2/n1 est d'autant plus petit que l'excitation du moteur est 'Puissante, (pour une excitation de la génératrice maintenue constante ), si l'excitation du moteur est égale à 0, n2/n1 est sensiblement égal à 1.
Si l'excitation du moteur prend des valeurs négatives, au-delà, de 0, n2/n1 devient plusgrand que 1 c'est-à-dire que n2 devient plus grand que n1. pour une excitation négative de plusforte valeur de la partie moteur, le sens de rotation de l'arbre est inversé. il est par conséquent possible en procédant exclusivement par une variation continue de l'excitation de l'enroulement de champ du moteur, passant d'une valeur positive maxima jusqu'à une valeur négative plus faible, au-delà de zéro, de réaliser une variation continue du rapport de transmission, entre des limites étendues, de même également un renversement du sens de rotation.
La disposition des p8les du système magnétique 6, 7 de la partie moteur et de la partie génératrice sur l'armature magnétique commune 5, les dits pôles étant orientés radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur, (on pourrait naturellement aussi, au lieu de p6les isolés prévoir des enroulements d'excitation répartis, logés dans des rainures) offre l'avantage que les'balais 10 et 11 tant de la génératrice que du moteur doivent tourner en même temps que l'armature 5 et que par conséquent les canalisa tions de connexion du générateur au moteur peuvent être prévues fixes par exemple le long de la monture des balais.
Si on choisit en outre le même nombre de pôles pour la génératrice et pour le moteur, l'armature peut en outre être de dimensions réduites
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attendu qu'alors, pour une disposition appropriée, les forces émanant du moteur et de la génératrice s'annulent partiellement dans l'armature commune. Ce n' e st que lorsque l'excitation du moteur devient négative (dans le cas où n2 doit être plus grand que ni) que lesdeux force s s'ajoutent.
Attendu toutefois que même une force négative trè faible du moteur augmente notablement le rapport de transmission ne/ni du renvoi, il suffit largement que l'armature magnétique commune soit calculée pour un flux magnétique égal à une ou une foiset demie, et de préférence 1,2 fois celui de la génératrice, à pleine excitation.
Si la puissance fournie par le moteur d'entraînement et si la vitesse de rotation n1 sont constantes, on peut obtenir une vitesse de rotation maxima n2 déterminée, pour une certaine charge s'exerçant sur l'arbre 2. A cet effet, toutefoi s, le rapport de transmission doit être correctement modifié par variation de l'excitation du moteur, Ceci peut être réalisé automatiquement comme on l'a représenté au dessin, en un exemple de réalisation montrant l'application de l'invention à la transmission de l'entraînement d'un véhicule automobile.
16 désigne par exemple une résistance potentiomètre dont le milieu est relié à la masse en 31', et dont les deux extrémités sont reliées au p8le non à la masse de la source de courant, par exemple l'accumulateur 30. Une tige de commande 17 est reliée par l'intermédiaire des articulations 20 et 21 à la pédale d'accélérateur 19 du moteur du véhicule, ou, de façon plus générale, au dispositif de réglage du moteur d'entraînement, Cette tige porte deux contacts mobiles34 qui prélèvent sur la résistance potentiomètre 16 le courant d'excitation de la partie moteur.
L'articulation 22 de la tringlerie de commande 20-21 ne peut se mouvoir que sur le trajet curviligne 23. La résistance potentiomètre 16 est déplacée versla droite en même tempsque la valeur de n2 augmente, ce qui peut par exemple être réalisé au moyen d'un régulateur à masses centrifuges 18 sur le manchon 35 duquel
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est fixée la résistance. L'a paire de contactsde la tige de commande 17 ne doit pas pouvoir être déplacée au-delà des extrémités de la rési stance 16. A cet effet, lescontactssont arrêtéspar debutées à l'extrémité droite et gauche de la résistance 16. Le ressort désigné en 27, prévu dans la tringlerie de commande, fait en sorte que l'organe de réglage 19 du moteur peut toutefoisêtre davantage déplacé.
A la position représentée de la tige de commande 17, la partie moteur est excitée avec toute la tension de la batterie, et par conséquent le rapport de transmission n1/n2 a sa valeur la plus grande. Lorsque n2 augmente, la puissance du moteur du véhicule restant constante (position non modifiée de la tige de réglage 17) l'excitation de la partie moteur se trouve affaiblie attendu que par suite du déplacement du manchon 35, une partie de la résistance se trouve mise en circuit dans le système d'excitation.
Le rapport de transmission n1/n2 devient donc plus faible, jusqu'à ce que l'équilibre soit réalisé entre la puissance fournie et la charge, si la puissance fournie est augmentée par action sur la pédale d'accélérateur 19, la tige de commande 17 est déplacée vers la droite, en même temps que lescontacts 34. De ce fait, le rapport de transmission est tout d'abord augmenté, Ce rapport de transmission augmenté et la puissance fournie également augmentée déterminent un moment d'accélération très énergique. De ce fait, la vitesse de rotation n2 s'élève jusqu'à ce que l'équilibre soit à nouveau rétabli, une telle installation travaille de façon corre spondante en cas de variation de la charge.
Dans ce qui précède, le rapport de transmission est déterminé par la position relative de la résistance 16, et de la paire de contacts 34 appartenant à la tige de commande 17,laquelle position est automatiquement réglée suivant la grandeur de n2 et suivant la position du dispositif de réglage du moteur d'entraînement, En réalisant de façon correspondante la tringlerie de commande, tant en ce qui concerne le déplacement de la résistance que celui de la
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tige de commande 17 portant la paire de contacts 34, on peut facilement obtenir une action modificatrice air le réglage automatique du rapport de transmission, Si par exemple la rampe de guidage 23 est modifiée dans sa position ou dans sa forme,
la position relatire de 16 ou de 17 se trouve ainsi modifiée pour une valeur donnée de n2 et pour une position donnée de l'organe de réglage 19.
On peut de cette façon faire en sorte que la position relative puisse être déterminée d'après certaines directives, par exemple de telle façon qu'on puisse obtenir automatiquement et toujours le rendement le plus favorable de toute la transmission, ou bien la puissance maximum.
Afin de pouvoir exercer sur l'arbre 2 un moment de rotation correspondant, lorsque le dit arbre entraîné est immobile, il faut réduire le champ de la génératrice. Ceci peut être réalisé soit grâce à un réglage effectué à la main, ou automatiquement au moyen d'une résistance 25 dans le circuit d'excitation de la génératrice, ainsi qu'on l'a schématiquement représenté, dans le dessin, résistance qui est progressivement mise horscircuit au moyen du régulateur centrifuge 18 et par l'intermédiaire de la tige 24, lorsque la vitesse n2 de l'arbre entraîné s'élève.
Le sens de rotation de l'arbre 22 est, comme on l'a mentionné opposé à celui de l'arbre 1 lorsque la partie moteur est excitée énergiquement, mais avec une polarité inversée. A cet effet, on interpose par exemple un inverseur de pole 26 dans la canalisation 33 aboutissant à l'enroulement d'excitation de la partie moteur.
A l'aide du dispositif décrit, on peut aussi provoquer le lancement du moteur d'entraînement, en prévoyant des organes de connexion qui permettront d'envoyer, depuis la batterie 30, le courant dans les enroulements d'induit de la partie génératrice et de la partie moteur, l'excitation desdeux partiesétant ainsi réglée que le moment de rotation de la partie moteur et de la partie génératrice sur l'armature commune s'équilibreront exactement.
Il n'existera alors seulement qu'un moment de rotation appliqué à l'arbre entraîneur 1.
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si l'arbre 1 est freiné, l'arbre 2 est également freiné, et ceci d'autant plus énergiquement que la partie moteur est fortement excitée, Si par conséquent l'on prévoit la possibilité de déplacement de la tige de réglage 17 avec les contacts 34 sans que la position de l'organe de réglage du moteur d'entrai- nement s'écarte de la position de marche à vide, il est possible de régler au moyen d'un tel dispositif l'effet de freinage du moteur dans la mesure désirée.
Ceci est par exemple possible à l'aide du dispositif représenté à la fig,3. Le second lévier 27 disposé à coté de l'accélérateur 19 actionne la tringlerie de réglage 20 à 22 exactement comme l'accélérateur 19, mais non pas la tringlerie de réglage 28 aboutissant à l'organe de réglage du moteur d'entraînement.
La commande automatique du rapport de transmission cidessusdécrite n'est toutefoispas seulement applicable aux transmissions électriques. On comprend qu'elle peut être également appliquée à toutes les transmissions à rapport susceptible d'une variation continue.