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AVRO-CONVENRTISUR DE COURANT CONTINU PERFECTIONNE.- @
On connaît des auto-convertisseurs de courant continu, constitués par des machines qui permettent, suivant le schéma de principe de la Fig.l, d'ali- menter des circuits d'utilisation sous une tension Ug, différente de la tension de ligne U1, en n'exigeant qu'une transformation partielle de l'énergie totale absor- bée.
Dans la Fig.l, l'auto-convertisseur est constitué par une dynamo ordinaire comportant deux enroulements d'induit, c1 et c2, connectés en série sous la tension Ul; les circuits d'utilisation sont connectés aux bornes de l'un des collecteurs, c1, dont l'enroulement d'induit correspondant fonctionne en généra- trice sous la tension Ug, tandis que l'autre enroulement, relié au collecteur c2, fonotionne en moteur. Les ampères-tours des enroulements d'induit sont nuls en
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régime établi ; la machine est munie d'un enroulement d'excitation shunt Sh, cen- necté aux bornes de l'un des collecteurs et d'un enroulement d'excitation série S., L'ensemble constitue un auto-convertisseur transformant'une tension constante en une autre tension sensiblement constante.
La présente invention a pour objet un auto-convertisseur de cou- rant continu perfectionné, qui a l'avantage de comporter toutes les possibilités et toute la souplesse de fonctionnement des auto-transformateurs de courant al- ternatif, c'est-à-dire qui permet, d'une part l'alimantation du circuit d'utili- sation à une tension variable entre zéro et une valeur maximum donnée, qui peut être d'ailleurs supérieure à la tension primaire (celle-ci pouvant être constante ou subir des variations, lenteshou brusques, comme c'est par exemple le cas dans les réseaux de traction) et, d'autre part la réversibilité de la conversion, c'est-à-dire l'alimentation à tension variable du circuit secondaire de l'auto- convertisseur, avec récupération d'énergie par le circuit primaire débitant sur la tension d'alimentation du réseau.
L'auto-converttsseur perfectionné qui fait l'objet de l'invention est essentiellement caractérisé, en ce qu'il est constitué par la combinaison d'une dynamo munie d'une excitation variant dans le même sens que la tension aux bornes de son induit et d'une excitation série additive, avec une seconde dynamo alimentant le circuit d'utilisation et montée en série avec la première dynamo aux bornes du réseau primaire, cette seconde dynamo comportant une excitation séparée et une excitation anticompound et les deux dynamos étant accouplées méca- niquement entre elles et avec une dynamo shunt régulatrice qui maintient la vi- tesse du groupe sensiblement constante.
Les deux premières dynamos, qui constituent l'auto-convertisseur preprement dit, peuvent être, soit réalisées sous forme de dynamos normales dis- tinctives, c'est-à-dire de machines dans lesquelles les ampères-tours rotoriques ne sont pas utilisés pour créer des forces magnétomotrices actives, soit combi- nées en une machine unique, notamment du type des machines connues sous le nom de "Métadynes", dans laquelle on utilise les réactions rotoriques comme enroule- ments magnétisants,
En se référant aux schémas et courbes des Fig.2 à 9 ci-jointes, on décrira, à titre d'exemples non limitatifs, diverses variantes d'auto-conver- tisseurs conformes à l'invention.
Les dispositions particulières que comportent ces variantes, notamment pour la réalisation d'équipements de traction, devront
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être considérées comrrie faisant, en elles-mêmes, partie de l'invention, étant en- tende que toutes dispositions équivalentes pourrant être aussi bien utilisées sans sortir du cadre de celle-ci,
Pour simplifier l'exposé on supposera, dans les exemples que l'on va décrire, qu'il s'agit d'équipements de locomotives ou automotrices possédant les caractéristiques d'un auto-convertisseur alimenté à courant continu à tension constante;
mais l'invention est d'application générale et peut être utilisée dans tous les cas où il est intéressant d'alimenter des appareils en courant continu à tension variable, sans utiliser des résistances d'absorption pour faire varier la tension aux bornes des circuits d'utilisation, tout en permettant la réversiblité de l'échange d'énergie,
Le schéma de la Fig.2 se rapporte à un premier exemple d'équipe- ment, simple, pour l'alimentation, par un auto-convertisseur conforme à l'inven- tion, d'un moteur à courant continu de traction 1 (l'équipement conviendrait aussi bien pour l'alimentation de plusieurs moteurs de traction, couplés entre eux, en permanence ou de manière variable, en série, en parallèle, en série- parallèle ou autrement), par une source de courant continu représentée par la ligne de contact 2.
L'auto-convertisseur comporte une première dynamo 3, possédant une excitation 4, variant dans le même sens que la tension aux bornes de l'induit de 3 et qui pourra être prise aux bornes de cet induit ou alimentée de toute autre manière, et une excitation série additive 6 (qui protège le groupe auto- convertisseur en cas de variations dans la tension de la ligne 2); une seconde dynamo 6, accouplée mécaniquement à 3 et montée en série avec elle aux bornes de la source 2, possède un enroulement d'excitation séparée 7 et un enroulement anti compound 8;
anfin, une dynamo régulatrice shunt 9, accouplée mécaniquement au groupe 3 - 6, maintient sensiblement constante la vitesse de ce groupe, la dyna- mo 9 étant dimensionnée de manière à fonctionner, pour la moindre variation de vitesse du groupe, tantôt en moteur, tantôt en génératrice, suivant que le grou- pe tend à ralentir ou à accélérer.
Aux bornes de la dynamo 6 est branché le moteur de traction 1, qui peut être à excitation série, shunt, compound ou séparée4
A vitesse constante du groupe 3-6-9 et pour une valeur donnée du courant traversant l'enroulement 7, la tension U2 aux bornes de 6, en fonction de l'intensité 12 que cette dynamo débite, est représentée par une courbe qui a
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l'allure de la courbe A de la Fig.3.
Quand le moteur 1 est arrêté, sa tension est nulle, le courant 12 débité par la dynamo '6 est égal à 1m. Le moteur 1 est parcouru par la'somme de 12 et du courant Il qu'il reçoit de 2 à travers 3; le moteur 1 accélère et sa tension, ainsi que celle de 6 , croit; le point représentatif du fonc- tionnement de la dynamo 6 se déplace de Im vers UM sur la courbe A (Fig.3).
En même temps, la tension aux bornes de 3 diminue, ainsi que l'excitation de 3.
Le moteur 1 tournant à une certaine vitesse, si on croise les connexions du circuit de la génératrice 6 par l'inverseur 10, les tensions de 1 et de 6 deviennent additives, le courant 12 croit, l'excitation série de la gé- nératrice devient prépondérante et inverse la polarité de celle-ci.
Le point de fonctionnement de la génératrice se déplace sur ImUm (Fig.4); la dynamo 6 fonctionne en moteur et 1 en génératrice; le sens des courants Il * 12 est inversé dans l'induit de 1, qui fonctionne en génératrice tout en conservant les mêmes polarités que dans le fonctionnement en moteur,
Le moteur 1 étant arrêté, pour le faire démarrer en moteur en sens inverse du sens précédent, il suffit d'inverser son excitation 11.
Le schéma de la Fig.5 se rapporte à une variante perfectionnée, dans laquelle l'excitation 4 de la dynamo 3 de l'équipement de la Fig.2, est remplacée par l'ensemble d'une excitation séparée constante et d'une excitation opposée qui croit avec la tension aux bornes de la dynamo 6 ; outre, une excitation supplémentaire est ajoutée sur la dynamo 3, en vue de diminuer la puissance de la dynamo régulatrice 9, l'effet de cette excitation complémentaire étant de diminuer l'excitation résultante de 3, donc d'augmenter le courant qui traverse cette dynamo, lorsque, le groupe tendant à ralentir, la régulatrice 9 fonctionne en moteur.
L'auto-convertisseur conforme à l'invention comporte donc tout d'abord une dynamo 3 possédant les enroulements statoriques suivants : un en- roulement série magnétisant 5, un enroulement séparé additif 12 alimenté par la tension de la ligne 2, un enroulement séparé 13 antagoniste aux précédents et alimenté par la tension secondaire prise aux bornes des circuits d'utilisation, et un enroulement 14 parcouru par le courant traversant l'induit de la régula- trice 9 et antagonisme aux enroulements 12 et 5 lorsque cette régulatrice absorbe de l'énergie*
Accouplée mécaniquement à la dynamo 3, la dynamo 6 possède,
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comme dans le cas de la Fig.2, un enroulement magnétisant 7, alimenté par la tension de la ligne 2 et un enroulement série 8, antagoniste à 7,
quand la dyna- mo 6 fonctionne en génératrice.
A vitesse constante et pour une valeur donnée du courant traver- sant l'enroulement 7, le courant 12, débité par cette dynamo 6, en fonction de la tension U2 à ses bornes, est représentée par une courbe ayant l'allure de la courbe B de la fig.6. La dynamo est dimensionnée de manière que la saturation de son circuit magnétique soit assez importante pour des courants débités fai- bles.
Au groupe des dynamos 3 -6 est accouplée mécaniquement une dynamo régulatrice 9, à caractéristique shunt, dimensionnée pour maintenir la vitesse du groupe sensiblement constante.
Les induits des moteurs de traction, représentés ici par un seul moteur 1, constituant le circuit d'utilisation, sont connectés aux bornes de la dynamo 6 et connectés en série avec la dynamo 3 sous la tension de la ligne 2.
Le moteur de traction 1 est muni d'un enroulement d'exctiation 11 alimenté par une excitatrice 15, possédant elle-même deux enroulements d'exci- tation, l'enroulement 16, alimenté par la tension de la ligne 2, et l'enroule- ment 17, antagoniste au précédent, connecté aux bornes du circuit d'utilisation.
Le fonctionnement de l'équipement est le suivant :
La fermeture du contacteur 18 permet à la régulatrice 9 de démar- rer le groupe auto-convertisseur (la régulatrice 9 peut avantageusement compor- ter un enroulement d'excitation 19 la faisant fonctionner en moteur compound temporairement, pendant le démarrage du groupe auto-convertisseur); le contac- teur 20 est disposé de manière se fermer automatiquement quand le courant dans la machine 9 devient inférieur à une certaine valeur ; d'autre part le contacteur 21 est disposé de manière que sa fermeture soit provoquée automati- quement lorsqu'on ferme 18.
Lorsque la tension aux bornes de la dynamo 3 est voisine de celle de la ligne 2 , un relais différentiel de tension 22 provoque la ferme- ture des contacteurs 23 et 24 et l'ouverture de 18 (21 restant fermé). Le groupe auto-convertisseur fonctionne maintenant sur la ligne à vide.
Pour provoquer le démarrage du véhicule, on place la manette de contrôle sur une position avant, ce qui provoque (si c'est nécessaire), par l'intermédiaire du relais de tension 25, le passage de l'inverseur 26, des in-
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-ducteurs du moteur de traction, et de l'inverseur 10 du circuit de débit de la dynamo 6, sur les positions convenables, et ensuite la fermeture des con- tacteurs 27 et 28, ce qui entraîne l'excitation de la dynamo 6 et du moteur de traction 1.
Le moteur de traction est parcourue par le courant maximum 1m Fig.6; ce moteur prenant de la vitesse, la tension à ses bornes augmente et la puissance P le traversant a une allure parabolique en fonction de u2, allure du genre de celle de la courbe D de la Fig.7.
Si, après démarrage, on ramène la manette du contrôleur à la position zéro, l'ouverture des contaoteurs 27 et 28 provoque l'annulation de la tension de la dynamo 6 et du moteur de traction 1 et le véhicule marche en dérive.
Pour provoquer le freinage électrique, de maintien ou d'arrêt, par récupération d'énergie partielle, il suffit de placer la manette du con- trôleur sur un cran de marche arrière, On provoque à cet instant l'inversion de 10, sans toucher à 26, la tension du moteur de traction s'ajoute à celle de la dynamo 6, qui s'inverse, son enroulement 8 devenant prédominant. Le courant dans cette machine ne change pas de sens, mais son couple s'inverse; dans ces conditions, la dynamo 3 renvoie de l'énergie sur la ligne et une par- tie seulement de cette énergie est transformée par le groupe 6-3; la vitesse du véhicule diminue et s'annule.
Si à ce moment on ne touchait pas à la manette du contrôleur, le véhicule repartirait en sens inverse en traction et la tension aux bornes du moteur de traction 1 s'inverserait, provoquant un fonctionnement anormal du groupe des dynamos 3 et 6, qui transformeraient dans ces conditions une puis- sance supérieure à celle utilisée en traction.
Mais à cet instant, le relais de tension polarisé 25, connecté aux bornes du moteur de traction, provoque le fonctionnement simultané des inverseurs 26 et 10, qui redonne au groupe ses caractéristiques normales d'au- to-convertisseur en marche arrière, en traction ou en freinage. La résistance
29, intercalée dans le circuit d'excitation 7 de la dynamo 6, est également placée sous la dépendance du relais polarisé 25; cette résistance, prévue pour régler les valeurs relatives des mêmes crans du contrôleur dans le fonctionne- ment en traction et dans celui en récupération, est intercalée en série avec 7 en récupération, de manière à diminuer l'excitation séparée de 6 quand le
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moteur 1 fonctionne en récupération et à diminuer par conséquent le courant 12 qui traverse à ce moment l'induit de 6 ;
dans la marche en traction 29 est
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court-circuitée.
Grâce au relais polarisé 25, connecté aux bornes du moteur de traction et qui tend à maintenir dans tous les cas la même polarité, on peut ainsi réaliser, conformément à l'invention, des équipements fonctionnant avec une manette de commande unique, en traction ou en freinage, en marche avant ou en marche arrière.
On obtient, par le procédé d'auto-conversion conforme à l'inven- tion, en traction et en freinage, une courbe effort F - vitesse V du moteur de traction 1, ayant l'allure de la courbe E de.la Fig.8. Cette caraotéristi- que est modifiée, sur les différents crans du contrôleur, en agissant sur les rhéostats de réglage 30 et 31 (G représentant, dans la Flg.8, le courant d'ex- citation du moteur de traction)*
La Fig.9 donne le schéma d'un exemple d'équipement conforme à l'invention, dans lequel l'auto-convertisseur est réalisé en remplaqant les dynamos ordinaires 3 et 6 des exemples précédents, par une métadyné en croix à deux enroulements d'induit Indépendants,
dans laquelle les ampères-tours de réactions rotoriques sont des forces magnétomotrices actives6
Qn retrouva dans ce schéma les mêmes organes fondamentaux que ceux figurant dans le schéma de la Fig.5. L'auto-convertisseur comprend une régulatrice 9, à caractéristique shunt (identique à la régulatrice 9 de la Fig.5) et une métadyne en croix 32, à deux collecteurs, dont le primaire est relié par le balai 33 à l'induit du moteur de traction l, et à la ligne 2 par le balai 34, le secondaire, balais 35 et 36, pouvant être connecté aux bornes de l'induit de 1 par l'intermédiaire de l'inverseur 10 (traction, frei nage).
La métadyne 32 possède deux enroulements statoriques principaux : soit 37, enroulement variateur parcouru par un courant qui produit des ampères- tours en sens inverse de la réaction rotorique secondaire, et 14, qui produit, lorsque la régulatrice marche en traction, des ampères-tours en sens inverse de la réaction rotorique primaire.
L'excitatrice 16 alimente en série l'enroulement 37 de la méta- dyne et les inducteurs 11 du moteur de traction en passant par un inverseur 26; elle possède deux enroulements d'excitation :soit 16, alimenté par la ligne à
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travers un rhéostat 31, de réglage, et un enroulement antagonisme 17, connecté sur l'induit de 1.
Le relais de tension polarisé 25, connecté aux bornes de 1, agit simultanément sur les inverseurs 10 et 26, en vue de toujours maintenir la même polarité à l'induit du moteur de traction,
Le fonctionnement de cet équipement à métadyne est, en service, absolument identique à celui décrit précédemment (Fig.5) pour le cas d'un gru- pe à dynamos transformatrices séparées.
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PERFECTED CONTINUOUS CURRENT AVRO CONVERTER.- @
Direct current auto-converters are known, made up of machines which make it possible, according to the principle diagram of FIG. 1, to supply user circuits with a voltage Ug, different from the line voltage U1. , requiring only a partial transformation of the total energy absorbed.
In Fig.l, the auto-converter is constituted by an ordinary dynamo comprising two armature windings, c1 and c2, connected in series under voltage Ul; the user circuits are connected to the terminals of one of the collectors, c1, of which the corresponding armature winding operates as a generator under voltage Ug, while the other winding, connected to the collector c2, operates in engine. The armature windings amperes-turns are zero in
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established regime; the machine is fitted with a shunt excitation winding Sh, connected to the terminals of one of the collectors and a series S excitation winding. The assembly constitutes a self-converter transforming a constant voltage into another substantially constant voltage.
The object of the present invention is an improved direct current auto-converter, which has the advantage of including all the possibilities and all the flexibility of operation of alternating current auto-transformers, that is to say which allows, on the one hand, the powering of the user circuit at a variable voltage between zero and a given maximum value, which can also be greater than the primary voltage (the latter being able to be constant or undergo variations, sudden lenteshou, as is the case for example in traction networks) and, on the other hand, the reversibility of the conversion, that is to say the variable voltage supply of the secondary circuit of the self-converter, with energy recovery by the primary circuit supplying the network supply voltage.
The improved auto-converter which is the subject of the invention is essentially characterized in that it is constituted by the combination of a dynamo provided with an excitation varying in the same direction as the voltage at the terminals of its armature and an additive series excitation, with a second dynamo supplying the utilization circuit and connected in series with the first dynamo at the terminals of the primary network, this second dynamo comprising a separate excitation and an anticompound excitation and the two dynamos being coupled mechanically between them and with a regulating shunt dynamo which maintains the speed of the group substantially constant.
The first two dynamos, which constitute the auto-converter previously said, can either be made in the form of separate normal dynamos, that is to say machines in which the rotor amperes-turns are not used for create active magnetomotive forces, either combined in a single machine, in particular of the type of machines known under the name of "Métadynes", in which the rotor reactions are used as magnetizing windings,
With reference to the diagrams and curves of FIGS. 2 to 9 attached, various variants of auto-converters in accordance with the invention will be described by way of nonlimiting examples.
The specific provisions included in these variants, in particular for the production of traction equipment, must
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be considered as forming, in themselves, part of the invention, it being understood that all equivalent arrangements could be used as well without departing from the scope thereof,
To simplify the description, it will be assumed, in the examples which will be described, that these are locomotive or railcar equipment having the characteristics of a self-converter supplied with direct current at constant voltage;
but the invention is of general application and can be used in all cases where it is advantageous to supply devices with direct current at variable voltage, without using absorption resistors to vary the voltage at the terminals of the circuits. use, while allowing the reversibility of energy exchange,
The diagram in Fig. 2 relates to a first example of simple equipment for supplying, by an auto-converter conforming to the invention, a direct current traction motor 1 ( the equipment would be equally suitable for supplying several traction motors, coupled together, permanently or variably, in series, in parallel, in series-parallel or otherwise), by a direct current source represented by the contact line 2.
The auto-converter comprises a first dynamo 3, having an excitation 4, varying in the same direction as the voltage across the armature of 3 and which can be taken across this armature or supplied in any other way, and an additive series 6 excitation (which protects the auto-converter group in the event of variations in the voltage of line 2); a second dynamo 6, mechanically coupled to 3 and mounted in series with it at the terminals of the source 2, has a separate excitation winding 7 and an anti-compound winding 8;
Finally, a shunt regulating dynamo 9, mechanically coupled to the group 3 - 6, keeps the speed of this group substantially constant, the dynamo 9 being dimensioned so as to operate, for the smallest variation in speed of the group, sometimes as a motor, sometimes as a generator, depending on whether the group tends to slow down or to accelerate.
Traction motor 1 is connected to the terminals of dynamo 6, which can be with series, shunt, compound or separate excitation4
At constant speed of group 3-6-9 and for a given value of the current passing through winding 7, the voltage U2 at the terminals of 6, as a function of the current 12 that this dynamo delivers, is represented by a curve which has
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the shape of curve A in Fig. 3.
When the motor 1 is stopped, its voltage is zero, the current 12 delivered by the dynamo '6 is equal to 1m. The motor 1 is traversed by the sum of 12 and the current II which it receives from 2 through 3; motor 1 accelerates and its voltage, as well as that of 6, increases; the point representative of the operation of dynamo 6 moves from Im to UM on curve A (Fig. 3).
At the same time, the voltage across the terminals of 3 decreases, as does the excitation of 3.
With motor 1 running at a certain speed, if the connections of the generator circuit 6 are crossed by the inverter 10, the voltages of 1 and 6 become additive, the current 12 increases, the series excitation of the generator. becomes preponderant and reverses the polarity of the latter.
The generator operating point moves to ImUm (Fig. 4); dynamo 6 operates as a motor and 1 as a generator; the direction of the currents Il * 12 is reversed in the armature of 1, which operates as a generator while maintaining the same polarities as in the operation as a motor,
The motor 1 being stopped, to start it as a motor in the opposite direction to the previous direction, it suffices to reverse its excitation 11.
The diagram of Fig. 5 relates to an improved variant, in which the excitation 4 of the dynamo 3 of the equipment of Fig. 2, is replaced by the set of a constant separate excitation and a opposite excitation which increases with the voltage across the terminals of dynamo 6; In addition, an additional excitation is added on the dynamo 3, with a view to reducing the power of the regulating dynamo 9, the effect of this additional excitation being to decrease the resulting excitation by 3, therefore to increase the current flowing through this dynamo, when, with the group tending to slow down, the regulator 9 operates as a motor.
The auto-converter according to the invention therefore comprises first of all a dynamo 3 having the following stator windings: a magnetizing series winding 5, a separate additive winding 12 supplied by the voltage of line 2, a separate winding 13 antagonist to the previous ones and supplied by the secondary voltage taken at the terminals of the user circuits, and a winding 14 through which the current flowing through the armature of the regulator 9 and antagonism to the windings 12 and 5 when this regulator absorbs water. 'energy*
Mechanically coupled to dynamo 3, dynamo 6 has,
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as in the case of Fig. 2, a magnetizing winding 7, supplied by the voltage of line 2 and a series winding 8, antagonist at 7,
when the dynamo 6 is operating as a generator.
At constant speed and for a given value of the current passing through winding 7, the current 12, delivered by this dynamo 6, as a function of the voltage U2 at its terminals, is represented by a curve having the shape of the curve B of fig. 6. The dynamo is dimensioned so that the saturation of its magnetic circuit is high enough for low output currents.
To the group of dynamos 3 -6 is mechanically coupled a regulating dynamo 9, with shunt characteristic, dimensioned to keep the speed of the group substantially constant.
The armatures of the traction motors, represented here by a single motor 1, constituting the use circuit, are connected to the terminals of the dynamo 6 and connected in series with the dynamo 3 under the voltage of the line 2.
The traction motor 1 is provided with an excitation winding 11 supplied by an exciter 15, itself having two excitation windings, the winding 16, supplied by the voltage of the line 2, and the winding 17, antagonistic to the previous one, connected to the terminals of the user circuit.
The operation of the equipment is as follows:
The closing of the contactor 18 allows the regulator 9 to start the auto-converter group (the regulator 9 can advantageously include an excitation winding 19 making it operate as a compound motor temporarily, while the auto-converter group is starting. ); the contactor 20 is arranged so as to close automatically when the current in the machine 9 falls below a certain value; on the other hand, the contactor 21 is arranged so that its closing is triggered automatically when closing 18.
When the voltage across the terminals of dynamo 3 is close to that of line 2, a voltage differential relay 22 causes contactors 23 and 24 to close and 18 to open (21 remaining closed). The auto-converter group is now working on the empty line.
To cause the vehicle to start, the control handle is placed in a forward position, which causes (if necessary), via the voltage relay 25, the passage of the inverter 26,
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-ducers of the traction motor, and of the reverser 10 of the flow circuit of the dynamo 6, in the appropriate positions, and then the closing of the contactors 27 and 28, which causes the energization of the dynamo 6 and traction motor 1.
The traction motor is traversed by the maximum current 1m Fig.6; this motor picking up speed, the voltage at its terminals increases and the power P passing through it has a parabolic shape as a function of u2, a shape similar to that of curve D in Fig. 7.
If, after starting, the joystick of the controller is returned to the zero position, the opening of the switches 27 and 28 causes the cancellation of the voltage of the dynamo 6 and of the traction motor 1 and the vehicle runs in drift.
To cause the electric braking, holding or stopping, by partial energy recovery, it suffices to place the controller handle on a reverse gear notch. At this moment, the inversion of 10 is caused, without touching at 26, the tension of the traction motor is added to that of the dynamo 6, which is reversed, its winding 8 becoming predominant. The current in this machine does not change direction, but its torque is reversed; under these conditions, dynamo 3 returns energy to the line and only part of this energy is transformed by group 6-3; vehicle speed decreases and is canceled out.
If, at this moment, the joystick of the controller was not touched, the vehicle would restart in the opposite direction in traction and the voltage at the terminals of traction motor 1 would be reversed, causing abnormal operation of the group of dynamos 3 and 6, which would transform under these conditions, a power greater than that used in traction.
But at this moment, the polarized voltage relay 25, connected to the terminals of the traction motor, causes the simultaneous operation of the inverters 26 and 10, which restores the group to its normal auto-converter characteristics in reverse, in traction. or when braking. Resistance
29, interposed in the excitation circuit 7 of the dynamo 6, is also placed under the control of the polarized relay 25; this resistor, provided to adjust the relative values of the same notches of the controller in the operation in traction and in that in recovery, is interposed in series with 7 in recovery, so as to decrease the separate excitation by 6 when the
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motor 1 operates in recovery and consequently to decrease the current 12 which passes through the armature 6 at this time;
in traction 29 is
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short-circuited.
Thanks to the polarized relay 25, connected to the terminals of the traction motor and which tends to maintain the same polarity in all cases, it is thus possible, in accordance with the invention, to produce equipment operating with a single control lever, in traction or when braking, in forward or in reverse.
By the self-conversion process according to the invention, in traction and in braking, a force F - speed V curve of the traction motor 1 is obtained, having the shape of the curve E of FIG. .8. This characteristic is modified, on the different notches of the controller, by acting on the adjustment rheostats 30 and 31 (G representing, in Flg.8, the excitation current of the traction motor) *
Fig. 9 gives the diagram of an example of equipment according to the invention, in which the auto-converter is produced by replacing the ordinary dynamos 3 and 6 of the preceding examples, by a cross metadyne with two windings of 'Induced Independent,
in which the ampere-turns of rotor reactions are active magnetomotive forces6
Qn found in this diagram the same fundamental organs as those appearing in the diagram of Fig. 5. The auto-converter comprises a regulator 9, with shunt characteristic (identical to the regulator 9 of Fig. 5) and a cross metadyne 32, with two collectors, the primary of which is connected by the brush 33 to the armature of the traction motor 1, and in line 2 by brush 34, the secondary, brushes 35 and 36, which can be connected to the terminals of the armature of 1 by means of the inverter 10 (traction, braking).
The metadyne 32 has two main stator windings: either 37, variator winding carried by a current which produces amperes-turns in the opposite direction of the secondary rotor reaction, and 14, which produces, when the regulator operates in traction, ampere-turns in the opposite direction of the primary rotor reaction.
The exciter 16 supplies in series the winding 37 of the metadyne and the inductors 11 of the traction motor via an inverter 26; it has two excitation windings: either 16, supplied by the line to
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through a rheostat 31, adjustment, and an antagonism winding 17, connected to the armature of 1.
The polarized voltage relay 25, connected to the terminals of 1, acts simultaneously on the inverters 10 and 26, in order to always maintain the same polarity at the armature of the traction motor,
The operation of this metadyne equipment is, in service, absolutely identical to that described previously (Fig. 5) for the case of a group with separate transformer dynamos.