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" EQUIPEMENT PUOR LA TRACTION ELECTRIQUE ET LE FREINAGE RHEOSTATIQUE "
La description suivante se.rapporte à l'équipement é lectrique d'une automotrice réalisant la. traction par moteurs; à courant continu à excitation série et le 'freinage.électrique par cos mêmes moteurs débitant en génératrices série sur des résistances.
Lés dispositions, originales faisant l'objetde l'in- vention, système HEDIDMANN sont signalées à mesure-de/leur pré- sentation; il doit être bien entendu qu'elles conservent 'leur valeur indépendamment du cas particulier de 1'équipement décrit qui ne l'est qu'àd titre d'exemple et quelles sont valables, qu'elles soient appliquées isolement' ou en combinaison,
Dans l'exemple choisi, l'équipement de .l'automotrice comporte deux moteurs alimentés sous la tension continue de
600 Volts .
La figure 1 des dessina ci-annexés représente le schéma de l'équipement électrique.
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Le circuit de tractio est connecté avec la ligne d'ali- mentation par le pantographe PA et relié à la terra;.
Al et A2 sont les induits des deux moteurs de traction,
Bl et B2 en sont les inducteurs respectifs,
Rl ot R2 sont les résistances do démarrage et do freinage, R3 et R4 sont des résistances servant à la: fois pour le shunta- ge des inducteur*¯et le freinage, comme expliqué plus loin, DJ est un disjoncteur bipolaire., A, B, C D, E, P, G H I, J, K M, N sont treize contacteurs de couplage.servant à coupler entro eux los moteurs et les résistan ces, soit pour la traction, soit pour le freinage, suivant des- schémies connus.' Q,R, S T V, W sont six- contacteurs de shuntage servant à shunter les inducteurs.
P est un contacteur de vernior dont le rôle sera expliqué plus loin. 1 à 16 sont seize contacteurs rhéostatiques servant à court- circuiter progressivement les résistances en traction et en frei- nage. Ces trente-six contacteurs sont actionnés par cames do fa- çon connue,
1 Une première caractéristique do l'invention consisto à ré- partir les cames sur deux arbres distincts, à savoir ; - un arbre à cames dit do couplage, Groupant les contacteurs. de couplage A à N, de shuntage Q à w et de vernier P, - un arbre à canes dit rhéostatique, groupant les contacteurs rhéostatiques 1 à 16, et à réaliser les opérations de démarrage et de freinage par un mouvement combiné des deux arbres à cames dont le principe est le suivant:
DEMARRAGE.- L'arbre à cames de couplage partant d'une position indiquée ci-après 0 et se mettant en mouvement dans le sens qua- lifié par la suite"positif", actionne les contacteurs qui couplent les moteurs et les résistances pour le démarrage.. Puis l'arbre
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à cames rhéostatique se met-cant à son tour en mouvement à par- tir de zéro dans le sens positif, actionne les oontactéurs .qui court-circuitent prograssrvement'les résistances' de démarrage.
Ensuite, l'arbre à cames de couplage continuant'son-mou- vement dans le sens positif, actionne les contàcteurs'qui opè- rent le shuntage ou la réduction de champ 'des moteurs,
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Eventuellement, cette série dlopérations peut être.pour-, suivie pour continuer les opérations de démarrage avec. un cou- plage différent des moteurs.
FREINAGE,- L'arbre à cames de couplage partant de zéro, nais
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cette fois dans le sens négatif, actionne les- contacteura qui couplent les motours et les résistances pour .a-froiriage rhé, ostatique . Puis- l'arbre à cames rhéosta-tique se net,tànt.à son' tour en mouvement à partir'de zéro dans le .sens positif,- action- ne les,contacteurs qui court-cîreuitent progressivement les ré- sistances. exactement de la. même façon que pourrie démarrage.
A titre de variante, l'arbre à cames de couplage, .on continuant son mouvement dans le sens négatif au delà des positions de freinage, coupe les circuits, puis actionne l'inverseur du sens'- de marche de façon connue(voir notamment la Revue Générale de .
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l'Electricité du 10,12.1938 T,XLIV p. 719-755.)..' Il, Une deuxième caractéristique de -l'invention conxixte.
à utiliser les résistances! de shuntao pour les, premiers crâna! de freinage,
A cet effet, les résistances R3 et R4 qui..servent à shunter les inducteurs en traction par le 'jeu des contacteurs
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do' shuntage Q,R, Se Tp Ve W, se trouvent introduite$ dans'le circuit des moteurs pour' le freinage et éliminées au premiers crans par le jeu des contacteurs de 'couplage, ainsi qu'il résul-
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te du tableau des enclenchements''de la fig.2--des dessins ci-.
annexes, Le.schéma supérieur se rapporte à l'arbre à cames de
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couplage tandis que le schéma inférieur se rapporte à l'arbre à cames rhéostatiquo. Sur ces doux schémas los traits corres- pondent à la; position fermée des contacteurs.
III - Une troisième caractéristique do l'invention consiste à utiliser le contacteur de vernior P pour multiplier le nombre des crans d'élimination des résistances'pendant 1o freinage.
A cet effet, on réalise l'élimination des résistances par un mouvement combiné des'doux arbres à cames de la façon décrite ci-après.
Il convient de remarquer d'abord que le contacteur P ,est branché aux extrémités d'un faible tronçon de la résistan- ce de'démarrage et de,freinage R2Sans sortir du cadre de l'invention,'ce tronçon pourrait être remplacé par un élément de résistance indépendant de la résistance do démarrage, pour-, vu qu'il fasse partie du circuit de freinage.
L'élimination progressive des résistances R1 et R2 com- mence d'abord par le jeu de l'arbre à cames rhéostatique, com- mo dit au paragraphe I Puis -11 partir d'un certain cran con- venablement choisi, l'arbre à canes de couplage entre en action, fermant le contacteur de vernier P, l'arbre à cames rhéostatique restant immobile. Au cran suivant, l'arbre à cames rhéostatique progresse d'un cran tandis que, simultanément le contactour P est,ouvert par l'arbre à cames de couplage, et ainsi do suite 'jusqu'à élimination complète des résistances.
Le tableau des enclenchements de la fig 3 joint aux renseignements des fige 1 et 2 montre, à titre d'exemple, con- ment 'peuvent être combinés les mouvements des arbres à canes pour réaliser les opérations de démarrage, d'inversion et de freinage telles que décrites aux paragraphes I, II et III.
IV - Une quatrième 'caractéristique de l'invention consiste à fournir une excitation complémentaire aux moteurs pondant le freinage.
Cette excitation complémentaire est particulièrement util(
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sinon indispensable, pour obtenir un amorçage rapide du frei- nage- rhéostatique et pour réaliser'un fonctionnement stable - aux faibles courants.
Selon l'invention, cette excitation complémentaire est fournie par la source de traction elle-même; elle est fournie par le moyen des enroulements inducteurs' série normaux, donc sans qu'il soit besoin.de munir les moteurs' d'enroulements d'excitation spéciaux; enfin elle n'est fournie directement qu'aux moteurs d'une branche si l'on remarque que les moteurs sont couplés en doux branches- débitant en parallèle sur dose résistances communes, suivant le schéma, classique à induc- teurs croisés.
Dans l'exemple représenté par le schéma de la fig 1, le courant d'excitation complémentaire est puisé à la source dé traction par le disjoncteur DJ; il passe par le contacteur J, traverse les inducteurs B2 de l'un'des moteurs et rejoint la.terre par le contacteur indépendant RC d'excitation complé- mentaire et la résistance limitative R5. '
Le contacteur RC pournait,d sans sortir du cadre de l'invention, être actionné par l'arbre à cames de couplage sur les: positions de freinage.
A titre de variante,, le con- tacteur d'excitation complémentaire est commandé par un re- lais d'intensité excité par le courant de freinage, de telle sorte qu'il ne se ferme ,que pour les faibles valeurs.'du' courant de freinage nécessitant l'excitation complémentaire.
V. - Une cinquième caractéristique de l'invention réside dans le montage spécial, du disjoncteur DJ.
Comme on le voit sur le schéma de la fig.,l, ce dis joncteur est bipolaire et'son ouverture a les effets suivants: 1/- En traction, il sépare les circuits des moteurs de 'la source d'alimentation,.et lorsque.ces moteurs sont couplés en parallèle, il sépare-les deux circuits de chaque moteur.
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2/ - En freinage, il sépare les circuits des moteurs de la source d'alimentation et il ouvre le circuit de l'un des mo- teurs, provoquant ainsi par vole de conséquence la désxcita- tion de l'autre moteur par suite du couplage classique à exci- tations croisées
D'autre parta l'ouverture du disjoncteur est provo- -quée par un ou plusieurs relais différentiels et de surcharge dont les bobines sont représentées en SD. On voit que la dis- position de ces bobines est telle que le relais est sensible à a) une mise à la terre accidentelle des circuits des moteurs et des résistances, que l'on soit en traction ou on freinage b) une surcharge, des motours en période de traction seulement.
Il résulte de ces dispositions que le disjoncteur DJ réalise les protections suivantes :
1) Protection contre une mise accidentelle à la terre des cir- cuits, que l'on soit en traction ou on freinage.
2) Protection contre les surcharges en traction avec insensibi- lité aux surcharges en freinage.
3) Ouverture des circuits de telle façon que la traction ut le freinage soient supprimés si le disjoncteur est ouvert, En par- ticulier les moteurs ne peuvent jamais s'amorcer l'un sur l'autre si les arbres à cames tombent en panne sur une position de traction correspondant à un couplage dos moteurs on parallèle,
Le disjoncteur peut âtre fermé, soit par un organe moteur indépendante comme dans l'exemple considéré, soit par l'arbre à cames de couplage, ceci do façon connue et tol que décrit par exemple dans l'article do la REVUE GENERALE DE
L'ELECTRICITE déjà indiqué.