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Système de démarrage pour moteurs.
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La présente invention se rapporte en général aux systèmes de démarrage des moteurs et son objet, brièvement exprimé, est de procurer un dispositif qui.permet, lorsque plusieurs moteurs sont mis en marche automatiquement, par exemple sous l'action de thermostats, et qu'ils tendent à démarrer tous simultanément, de les faire démarrer succes- sivement à des intervalles de temps suffisant pour éviter une surcharge sur le circuit d'alimentation.
L'application particulière de l'invention décrite ici a été conçue spécialement pour le contrôle du démarrage des moteurs qui entraînent le dispositif de conditionnement de l'air dans un train de voyageurs à grande vitesse.
L'invention est représentée au plan annexé qui montre schématiquement les circuits et les appareils utilisés.
Sur le plan, le circuit a été divisé en sections au moyen de lignes pointillées pour figurer l'emplacement des divers relais et équipements complémentaires répartis dans les différentes parties du train, la première section, par exemple, représente la voiture motrice et les sections suivantes la voiture-restaurant, les voitures Pullman, etc.
Dans la voiture motrice on peut installer un géné- rateur de courant alternatif, marqué AC au plan, qui four- nit l'énergie nécessaire à la marche des moteurs du disposi- tif de conditionnement de l'air. On peut prévoir un équipe- ment de conditionnement de l'air, individuel à chaque voiture à voyageurs, et possédant son moteur propre. Les fils d'ali- mentation 2 et 3 s'étendent donc depuis le générateur AC tout le long du train de telle sorte que l'énergie puisse être distribuée dans chaque voiture. Les moteurs sont marqués M1, M2 et M3, ils peuvent être connectés aux fils d'alimen- tation 2 et 3 au moyen des relais 10, 13 et 16.
Pour plus de simplicité un circuit monophasé seul a été représenté, il est @
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évident que d'autres circuits peuvent être utilisés, par exemple un circuit triphasé.
Il peut y avoir également dans la voiture motrice un générateur DC de courant continu et une batterie d'accu- mulateurs B, dont le but principal est de fournir le courant d'éclairage du train sur les fils 4 et 5. Cette source de courant continu peut être utilisée pour l'alimentation des relais et du petit moteur M également.
Le moteur M doit être à vitesse constante bien que le maintien d'une vitesse exacte ne soit pas essentiel. Ce moteur entraîne une oame 17, par l'intermédiaire d'une boîte d'engrenage GB, à une vitesse déterminée par le temps que requiert un des moteurs du conditionnement de l'air pour atteindre approximativement sa vitesse de régime lorsqu'il part du repos. Ce temps peut varier de 5 ou 10 secondes à une minute ou plus.
Comme on l'a dit plus haut le démarrage des moteurs du conditionnement de l'air est commandé automatiquement.
Cette commande peut être effectuée par des thermostats, un de ceux-ci étant prévu dans chaque voiture pourvue d'un équipement pour le conditionnement de l'air. Au plan les thermostats sont répérés au moyen des lettres Tl, T2 et T3.
Dans le but de décrire le fonctionnement du système on supposera qu'un train équipé suivant les termes de l'in- vention est resté sur une voie de garage d'où on le retire pour le mettre en service. Pendant que le train stationne sur la voie de garage le générateur AC ne tourne pas et l'équipement pour le conditionnement de l'air ne fonctionne pas. Si la température est élevée, comme on le suppose, le fonctionnement de l'équipement pour le conditionnement de l'air sera requis immédiatement pour abaisser la température à l'intérieur des voitures et la rendre tolérable aux voyageurs.
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Il s'ensuit donc que les thermostats T1, T2 et T3 auront fermés leur contacts par suite de la température élevée qui règne dans les voitures.
Quand.le train quitte la voie de garage les généra- teurs AC et DC sont mis en service. Quand le générateur AC tourne, du courant est distribué sur les fils 2 et 3. Il eii résulte que le relais 7 à courant alternatif attire et se bloque aussi longtemps que le courant est fourni au cir- cuit. Lorsqu'il attire,le relais 7 ferme le circuit du relais 6 qui va du fil 5 au fil 4 en passant par 20, 23, 22, 6 et 25. En attirant le relais 6 ferme le circuit du moteur M qui va du fil 5 au fil 4 en passant par 20,21, M et 25. Le moteur M démarre par conséquent et entraîne la came 17.
Après un court instant la came 17 met en contact la lame 24 et la lame 22 en séparant cette dernière de la lame 23. Un circuit se ferme alors pour alimenter les relais 8, 11 et 14 en parallèle, ce circuit va du fil 5 au fil 4 en passant par 20, par les contacts fermés des thermostats Tl, T2 et T3 en parallèle, 28, 34 et 40 en parallèle, 8, 11 et 14 en parallèle, 43, S, 38, 32, 26, 24, 22, 6 et 25. Le relais 6 reste bloqué dans ce circuit et les relais 8,11 et 14 attirent. Ces derniers sont réglés pour fermer leur contact tel que 27, avant d'ouvrir leur contact tel que 26, Le relais 8,en attirant, se bloque sur le circuit en 27 et 29, en 26 il coupe le circuit en chaîne 26,32 et 38 suivant lequel les trois relais 8, 11 et 14 ont été alimentés à l'origine.
Les relais 11 et 14 relâchent donc et le relais 8 seul reste complètement attiré. Le relais 8 reste attiré aussi longtemps que les lames 24 et 22 sont en contact, il relâche au moment où elles s'écartent l'une de l'autre quand la came 17 tourne.
Lorsqu'il est attiré le relais 8 ferme en 30 le circuit du relais retardé à l'attraction 9. On doit faire remarquer ici
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que les relais correspondants 12 et 15 n'attirent pas lorsque les relais 11 et 14 attirent partiellement car ces relais ne ferment leurs contacts 36 et 42 que momentanément. Le relais 8 maintient cependant le contact 30 fermé pendant un temps assez long pour faire attirer le relais 9 qui se bloque sur lui-même en 28 et en ce même point ouvre le circuit ini- tial d'attraction du relais 8. Le relais 9 ferme également en 31 le circuit du relais 10. Ce relais,en attirant,con- necte le moteur Ml aux fils de distribution 2 et 3 et le moteur démarre.
La came 17 poursuit sa rotation et après un certain temps ferme le circuit mentionné plus haut et qui comprend les lames 24 et 22. En ce moment cependant comme le relais 9 est attiré le circuit comprend les relais 11 et 14 en paral- lèle mais non pas le relais 8. Les relais 8 et 14 attirent par conséquent. Le relais 11 se bloque en 33 et 35, il coupe le chaîne 32 de telle sorte que le relais 14 relâche imrnédia- tement. Le relais 11 reste attiré jusqu'à ce que la came 17 passe derrière la lame 24, il ferme le circuit du relais 12 en 36. Le relais 12,en attirant, coupe le circuit d'attrac- tion initial du relais 11 en 34, il se bloque en 34 et ferme le circuit du relais 13 en 37. En attirant, le relais 13 fait démarrer le moteur M2.
Quand la came 17, au tour suivant, met les lames 24 et 22 en contact le circuit du relais 14 seul se ferme puisque les relais 9 et 12 sont attirés. En attirant, le relais 14 remplit des fonctions identiques à celles qui ont été décrites 'pour les relais précédents, parmi celles-ci il ferme le circuit du relais 15. Ce relais, en attirant, coupe le circuit d'attraction initial du relais 14 en 40, il se bloque en 40, en 43 il ferme le circuit du relais 16. Ce relais attire donc et fait démarrer le moteur M3.
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On peut voir d'après ce qui précède que bien que les contacts des thermostats Tl, T2 et T3 soient fermés au moment où le générateur est mis en marche, les moteurs M1, m2 et M3 démarrent cependant un à. un et consécutivement ce qui évite toute surcharge du générateur. Les moteurs continuent à tourner et l'équipement de conditionnement de l'air réduit graduellement la température. Dès que la tempé- rature atteint le point désiré dans chaque voiture,le thermos- tat de celle-ci, tel que Tl, ouvre son contact et coupe le circuit de blocage du relais associé, tel que 9. Le relais 9 relâche et coupe le circuit du relais 10 pour arrêter le moteur M1. Après un certain temps tous ces relais, 9,12 et 15 relâchent et l'équipement de conditionnement de l'air est mis hors service.
Les appareils restent dans cet état pendant un certain temps mais bientôt l'air des voitures se réchauffant les ther- mostats referment leur contact. Par suite des différences de conditions qui se rencontrent dans chaque voiture les ther- mostats fermeront leur contact généralement à des moments différents, mais il peut se faire que plusieurs d'entre eux ferment leur contact en même temps ou dans l'intervalle d'une rotation de la came 17. Le dispositif fait démarrer chaque moteur quand son thermostat ferme son contact, si deux ther- mostats sont actionnés pendant le même cycle il assure le démarrage successif des moteurs.
On peut supposer, par exemple, que le thermostat T2 fer- me son contact, les thermostats Tl et T3 restant ouverts.
Lorsque la came 17, au tour suivant, met les lames 24 et 22 en contact le circuit du relais 11 se ferme, ce relais attire et reste attiré aussi longtemps que les ressorts 24 et 22 seront en contact, il ferme le circuit du relais 12. Ce dernier relais se bloque, ouvre le circuit initial du relais 11 et @
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ferme le circuit du relais 13 Celui-ci attire et fait démarrer le moteur M2.
On peut supposer d'autre part que les thermostats T2 et T3 ferment leur contact simultanément. Quand la came 17 met les lames 24 et 22 en contact les relais 11 et 14 attirent,mais seul le relais 11 restera attiré pendant un temps assez long pour fermer le circuit du relais qui lui est associé, tel que le relais 12. Par conséquent seul le moteur M2 démarre, le démarrage du moteur M3 étant retardé jusqu'à ce que la came 17 ait effectué un tour complet.
Il est rare que les thermostats ferment leur contact simultanément après que le dispositif a démarré une première fois mais il arrivera souvent qu'après qu'un thermostat a fermé son contact un deuxième thermostat ferme le sien pen- dant la même rotation de la came.17. Par exemple on peut supposer que le thermostat TS ferme son contact et qutaprès la fermeture suivante du contact des lames 24 et 22 le ther- mostat Tl fonctionne. Le moteur M3 démarrera comme il a été decrit par suite de la fermeture du contact de T3 suivie de la fermeture du contact des lames 24 et 22. Maintenant si le contact du thermostat Tl se ferme soit avant que le contact des lames 24 et 22 soit fermé soit après, le moteur Ml ne pourra pas démarrer immédiatement.
Si les lames 24 et 22 sont encore en contact quand Tl fonctionne, le relais 14 est attiré et la chaîne est ouverte en 38 de telle sorte que le relais 8 ne puisse pas attirer. Si les lames 24 et 22 ne sont plus en contact au moment du fonctionnement de Tl, le relais 8 ne peut pas attirer car son circuit est ouvert en 24-22 et il doit attendre que ces lames soient remises en contact par la came 17.
L'attention doit être attirée sur le fait que le dispositif de commande comprenant des relais tels que 8,
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et 10 est exactement le même dans chaque voiture à voyageurs ce qui fait qu'on peut accrocher les voitures au train dans un ordre quelconque et qu'on peut scinder le convoi ou insérer de nouvelles voitures à volonté sans contrarier le fonctionne- ment du système de commande. 1rois conducteurs seulement, en plus des fils d'alimentation,doivent être tirés le long du train.
Lorsqu'on connecte le système au moment de la formation du train le fil, tel que 44, de la dernière voiture doit être con- necté au fil 43. Chaque voiture peut être pourvue d'un commu- tateur S pour effectuer ce bouclage. Le commutateur S de la dernière voiture est actionné et les commutateurs identiques des autres voitures restent ouverts. De plus on peut prévoir que les dispositifs de couplage seront conçus pour effectuer cette opération automatiquement.
REVENDICATIONS.
--------------------------- 1. Un système de démarrage de plusieurs moteurs possédant des commutateurs de démarrage individuels qui se ferment auto- matiquement et qui tendent à fonctionner simultanément dans lequel des dispositifs de commande sont prévus pour assurer que, sans avoir égard aux moments où les commutateurs de démarrage de deux ou plusieurs moteurs sont actionnés, les moments où les circuits de démarrage se ferment sont toujours séparés par un certain intervalle déterminé.
2. Un système de démarrage pour le démarrage automatique d'm certain nombre de moteurs tour à tour par suite de la mise en circuit d'une source d'énergie dans lequel le circuit de commande se ferme périodiquement et dans lequel des relais de contrôle sont connectés de telle sorte que les circuits de démarrage ne deviennent effectifs que pour un seul moteur à la fois à chaque occasion.
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Starting system for engines.
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The present invention relates in general to engine starting systems and its object, briefly expressed, is to provide a device which allows, when several engines are started automatically, for example by the action of thermostats, and that they tend to start all simultaneously, to start them successively at sufficient time intervals to avoid an overload on the supply circuit.
The particular application of the invention described here has been specially designed for controlling the starting of the engines which drive the air conditioning device in a high speed passenger train.
The invention is shown in the attached plan which schematically shows the circuits and the devices used.
On the map, the circuit has been divided into sections by means of dotted lines to represent the location of the various relays and additional equipment distributed in the different parts of the train, the first section, for example, represents the driving car and the following sections the dining car, Pullman cars, etc.
In the motor car, an alternating current generator can be installed, marked AC on the plan, which supplies the energy necessary to run the motors of the air conditioning device. Air conditioning equipment can be provided, individual to each passenger car, and having its own engine. The power wires 2 and 3 therefore extend from the AC generator all the way down the train so that the energy can be distributed in each car. The motors are marked M1, M2 and M3, they can be connected to supply wires 2 and 3 by means of relays 10, 13 and 16.
For simplicity a single-phase circuit has been shown, it is @
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obvious that other circuits can be used, for example a three-phase circuit.
There may also be in the driving car a direct current DC generator and an accumulator battery B, the main purpose of which is to supply the lighting current for the train on wires 4 and 5. This current source DC can be used to power the relays and the small M motor as well.
The M motor must be at constant speed although maintaining an exact speed is not essential. This motor drives an oame 17, via a GB gearbox, at a speed determined by the time required for one of the air conditioning motors to reach approximately its operating speed when it starts from the air. rest. This time can vary from 5 or 10 seconds to a minute or more.
As mentioned above, the starting of the air conditioning motors is automatically controlled.
This control can be carried out by thermostats, one of these being provided in each car provided with equipment for air conditioning. In the plan, the thermostats are identified by means of the letters Tl, T2 and T3.
For the purpose of describing the operation of the system, it will be assumed that a train equipped according to the terms of the invention has remained on a siding from where it is removed to put it into service. While the train is parked on the siding, the AC generator is not running and the air conditioning equipment is not working. If the temperature is high, as assumed, the operation of the air conditioning equipment will be required immediately to lower the temperature inside the cars and make it tolerable to travelers.
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It therefore follows that the thermostats T1, T2 and T3 will have closed their contacts as a result of the high temperature prevailing in the cars.
When the train leaves the siding the AC and DC generators are switched on. When the AC generator is running, current is distributed to wires 2 and 3. As a result, the AC relay 7 attracts and locks as long as current is supplied to the circuit. When it attracts, relay 7 closes the circuit of relay 6 which goes from wire 5 to wire 4 passing through 20, 23, 22, 6 and 25. By attracting relay 6 closes the circuit of motor M which goes from wire 5 to wire 4 passing through 20,21, M and 25. The motor M therefore starts and drives the cam 17.
After a short moment the cam 17 puts the blade 24 and the blade 22 in contact, separating the latter from the blade 23. A circuit then closes to supply the relays 8, 11 and 14 in parallel, this circuit goes from wire 5 to wire 4 passing through 20, through the closed contacts of thermostats T1, T2 and T3 in parallel, 28, 34 and 40 in parallel, 8, 11 and 14 in parallel, 43, S, 38, 32, 26, 24, 22 , 6 and 25. Relay 6 remains blocked in this circuit and relays 8, 11 and 14 attract. The latter are set to close their contact such as 27, before opening their contact such as 26, The relay 8, attracting, is blocked on the circuit at 27 and 29, at 26 it cuts the chain circuit 26,32 and 38 according to which the three relays 8, 11 and 14 were originally energized.
Relays 11 and 14 therefore release and relay 8 alone remains completely attracted. The relay 8 remains attracted as long as the blades 24 and 22 are in contact, it releases when they move away from each other when the cam 17 turns.
When it is attracted, relay 8 closes at 30 the circuit of the relay delayed to attraction 9. It should be noted here
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that the corresponding relays 12 and 15 do not attract when the relays 11 and 14 partially attract because these relays only close their contacts 36 and 42 momentarily. However, relay 8 maintains contact 30 closed for a long enough time to attract relay 9 which locks on itself at 28 and at this same point opens the initial circuit for attracting relay 8. Relay 9 Also closes at 31 the circuit of relay 10. This relay, by attracting, connects the motor M1 to the distribution wires 2 and 3 and the motor starts.
The cam 17 continues its rotation and after a certain time closes the circuit mentioned above and which includes the blades 24 and 22. At this moment, however, as the relay 9 is drawn, the circuit comprises the relays 11 and 14 in parallel but not not relay 8. Relays 8 and 14 therefore attract. Relay 11 locks at 33 and 35, it cuts chain 32 so that relay 14 immediately releases. The relay 11 remains attracted until the cam 17 passes behind the blade 24, it closes the circuit of the relay 12 at 36. The relay 12, by attracting, cuts the initial attracting circuit of the relay 11 at 34 , it blocks at 34 and closes the circuit of relay 13 at 37. By pulling, relay 13 starts the motor M2.
When the cam 17, in the next turn, puts the blades 24 and 22 in contact, the circuit of the relay 14 only closes since the relays 9 and 12 are attracted. By attracting, the relay 14 fulfills functions identical to those which have been described for the preceding relays, among these it closes the circuit of the relay 15. This relay, by attracting, cuts the initial attraction circuit of the relay 14 in 40, it locks in 40, in 43 it closes the circuit of relay 16. This relay therefore attracts and starts the motor M3.
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It can be seen from the above that although the contacts of thermostats T1, T2 and T3 are closed when the generator is started, the motors M1, m2 and M3 however start one by one. one and consecutively which avoids any overload of the generator. The engines continue to run and the air conditioning equipment gradually reduces the temperature. As soon as the temperature reaches the desired point in each car, the thermostat of this one, such as T1, opens its contact and cuts the blocking circuit of the associated relay, such as 9. Relay 9 releases and cuts off. the relay circuit 10 to stop the motor M1. After a while all of these relays 9,12 and 15 release and the air conditioning equipment is taken out of service.
The devices remain in this state for a certain time, but soon the air in the cars warms up and the thermostats close their contact. Owing to the differences in conditions which are encountered in each car, the thermostats will generally close their contact at different times, but it may happen that several of them close their contact at the same time or in the interval of one. rotation of cam 17. The device starts each motor when its thermostat closes its contact, if two thermostats are actuated during the same cycle it ensures the successive starting of the motors.
It can be assumed, for example, that the thermostat T2 closes its contact, the thermostats T1 and T3 remaining open.
When the cam 17, on the next turn, puts the blades 24 and 22 in contact, the circuit of relay 11 closes, this relay attracts and remains attracted as long as the springs 24 and 22 are in contact, it closes the circuit of relay 12 This last relay is blocked, opens the initial circuit of relay 11 and @
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closes relay 13 circuit. This attracts and starts motor M2.
On the other hand, it can be assumed that thermostats T2 and T3 close their contact simultaneously. When the cam 17 puts the blades 24 and 22 in contact the relays 11 and 14 attract, but only the relay 11 will remain attracted for a long enough time to close the circuit of the relay which is associated with it, such as the relay 12. Consequently only the motor M2 starts, the start of the motor M3 being delayed until the cam 17 has made a full revolution.
It is rare for the thermostats to close their contact simultaneously after the device has been started for the first time, but it will often happen that after a thermostat has closed its contact a second thermostat closes its own during the same rotation of the cam. 17. For example, it can be assumed that the thermostat TS closes its contact and that after the next closing of the contact of blades 24 and 22, the thermostat Tl operates. The M3 motor will start as it has been described following the closing of the contact of T3 followed by the closing of the contact of blades 24 and 22. Now if the contact of thermostat Tl closes either before the contact of blades 24 and 22 is closed either afterwards, the motor M1 cannot start immediately.
If the blades 24 and 22 are still in contact when T1 is operating, relay 14 is drawn and the chain is opened at 38 so that relay 8 cannot attract. If the blades 24 and 22 are no longer in contact when T1 is operating, relay 8 cannot attract because its circuit is open at 24-22 and it must wait for these blades to be brought back into contact by cam 17.
Attention should be drawn to the fact that the control device including relays such as 8,
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and 10 is exactly the same in each passenger car so that the cars can be hooked to the train in any order and that we can split the convoy or insert new cars at will without interfering with the operation of the system. control. Only three conductors, in addition to the power wires, should be pulled along the train.
When connecting the system at the time of train formation the wire, such as 44, from the last car must be connected to wire 43. Each car can be provided with a switch S to effect this looping. The switch S of the last car is actuated and the identical switches of the other cars remain open. In addition, provision can be made for the coupling devices to be designed to perform this operation automatically.
CLAIMS.
--------------------------- 1. A multi-engine starting system having individual starting switches which close automatically and which tend to operate simultaneously in which control devices are provided to ensure that, regardless of when the starting switches of two or more motors are actuated, the times when the starting circuits close are always separated by a certain interval determined.
2. A starting system for the automatic starting of a number of motors in turn by switching on a power source in which the control circuit periodically closes and in which control relays are connected so that the starting circuits only become effective for one motor at a time on each occasion.
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