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TERFECTEONNEMESTE AUX EEGULABBOES DE VITESSE.
La présente invention concerne les appareils régulateurs et, plus particu- lièrement, les régulateurs de vitesse des machines motrices, telles que : les mo- teurs à combustion interne, les turbines, et machines du même genre. L'invention est particulièrement applicable aux systèmes moteur à gaz-génératrice électrique, ou Diesel-génératrice électrique, utilisés sur des locomotives et automotrices élec- triques.
De tels systèmes comportent un moteur Diesel ou tout autre moteur à combus- tion interne, destiné à entraîner une génératrice, dont l'énergie est fournie à un ou plusieurs moteurs de traction. Un tel système est soumis,, de par son utilisation à des variations de puissance importantes et soudaines, suivant les variatiens de lharge sur les moteurs de traction, lors de l'accélération, du freinage, de la
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marche en :
roue libre et de l'inversion de marche, De telles conditions variables de fonctionnement, ajoutées au fait que le système électrique d'un tel véhicule a approximativement la même puissance que le groupe moteur-géné rateur, rendent parti- culièrement facile, et en même temps particulièrement dangereux, de surcharger le moteur, ou de le faire fonctionner à charge réduite. On a reconnu depuis longtemps la nécessité d'un système et d'un appareil perfectionnés de régulation. pour mainte- nir la vitesse du moteur sensiblement constante dans de telles conditions de charges variant rapidement et dans de grandes limites*
La présente invention a pour objet un régulateur de groupe moteur-généra- teur, capable de suivre rapidement des variations rapides et Importantes de la char- ge dudit groupe.
En outre, des moyens sont prévus pour stabiliser ce régulateur, de manière qu'il ne dépasse pas le point de réglage, pour éviter tout pompage de l'ap- pareil* L'invention sera décrite, à titre d'exemple non limitatif, à propos d'un système de propulsion pour véhicule comportant un groupe électrogène constitué par un moteur à gaz ou Diesel et une génératrice électrique; le régulateur de l'inven- tion s'est révélé entièrement satisfaisant avec un tel système de propulsion.
Les dispositions de réalisations qui seront décrites à propos de cet exem- ple devront être considérées coma faisant partie de l'invention, étant entendu que toutes dispositions équivalentes pourront aussi bien être utilisées sans sortir du cadre de celle-ci,
La Fig.1 du dessin annexé est un schéma d'un système producteur d'énergie électrique, et mettant en oeuvre la présente invention.
Les Fig.2, 3, 4 sont des schémas de diverses variantes du régulateur de la Fig. 1,
En se reportant Fig.1, on voit que le système de propulsion du véhicule comprend un moteur 10, du type à combustion interne, commandant par un arbre 11, une génératrice principale 12 et son excitatrice 13. Un circuit de charge pour l'Induit 12a de la génératrice est constitué par les circuits d'induits et d'exci- tation de deux moteurs électriques de traction 16 & 17. Le circuit de charge en question comprend un interrupteur de ligne 22, qui peut, si on le désire, être ac- tionné par tout dispositif de commande électromagnétique approprié.
Bien entendu, la représentation de deux moteurs de traction 16 & 17 est purement schématique, et chaque moteur représenté peut correspondre à un seul moteur ou à un groupe de mo- teurs, disposés en série ou en parallèle,,dans le circuit*
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On sait que, dans un moteur à combustion interne du type envisagé, la puissance disponible en chevaux est fonction de la vitesse. Ainsi, avec une vitesse du moteur maintenue sensiblement constante par le régulateur, la puissance disponi- @ ble à pleine admission est sensiblement fixe, tandis que la puissance réelle fournie peut être plus faible, suivant la charge sur les moteurs de traction et l'ouverture de l'admission.
Comme on le voit sur les dessins, le moteur 10 est muni d'un carburateur à plusieurs chambres ayant plusieurs gicleurs fixes de ralenti, dans une chambre 25 et plusieurs gicleurs variables de marche dans une chambre 25a. Les gicleurs va- riables sont alimentés par une conduite 23 d'amenée de combustible et sont contr8- lés par une valve et son levier 26. Les gicleurs fixes sont alimentés par une autre conduite 23a d'amenée de combustible, munie d'une valve de fermeture 24, maintenue normalement ouverte.
Le levier 26 est soumis à l'action d'un ressort de tension 27 vers la position correspondant au ralenti, la valve étant complètement fermée; ce levier 26 est relié par une tige 28, à un mécanisme de renvoi 29, vers un servo-mo- teur régulateur 30 à fluide sous pression, Le servo-moteur 30 est contrôlé par un appareil sensible à la vitesse et comportant une génératrice tachymêtrique 31, en- traînée par le moteur, et une pédale 32. Cette pédale détermine le réglage de la vitesse dudit appareil et celui-ci contrôle le servo-moteur, pour maintenir sensi- blement constante la vitesse du moteur 10 à la valve désirée. Cette pédale'32 est sollicitée par l'action d'un ressort 32a, vers la position pour laquelle le régula- teur est réglé pour la marche au ralenti.
Le servo-moteur 30 comprend un moteur réversible à fluide sous pression 30a et une valve de contrôle 30b pour le fluide, Ce moteur 30a comporte un piston 33 à mouvement alternatif, et il est relié par des conduites d'arrivée et de sortie à la valve de commande 30b. Cette dernière est constituée par une valve à pistons 34, comportant trois pistons valves espacés 35, 36, 37, et sollicitée vers le haut par un ressort de compression 34a.
La valve à pistons 34 est connectée en vue de son mouvement vers le bas, à l'encontre du ressort 34a, à un aimant plongeur 38 ayant un enroulement principal de commande 39 et un enroulement amortisseur de sta- bilisaion 40. Le piston moteur 33 fait déplacer longitudinalement une crémaillère 41 qui engrène avec un pignon 42, monté sur un arbre 43 du régulateur. Un fluide approprié sous pression, par exemple de l'huile provenant du système de graissage (non représenté) du moteur 10, est fournie au servo-moteur 30, par une conduite d'arrivée 44, et elle est expulsée du moteur 30 par une conduite de sortie 45.
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L'arbre 43 du régulateur entraîne par des pignons appropriés 46, 47, 48, deux potentiomètres 49 & 50. Leur rôle sera expliqué en détail plus loin. Cet ar- bre 43 est également fixé rigidement à un bras 51, relié de manière souple, comme par un ressort de tension 52, à un second bras 53, monté avec jeu sur l'arbre 43.
La tige d'admission 28 est connectée au bras 53. Ce dernier, et par conséquent, le levier 26 de la valve d'admission peuvent se déplacer entre des limites prédétermi- nées, fixées par une butée de ralenti 54 et une butée de pleine admission 55. Le bras 51, qui est fixé à l'arbre 43, n'est pas limité dans son mouvement par la butée 55 de pleine admission, et il peut ainsi dépasser d'un certain angle la position de pleine admission de l'arbre 43. Pendant un tel dépassement, le ressort 52 se tend entre les bras 51 & 53 et les potentiomètres 49 & 50 continuent à se mouvoir avec l'arbre 43. Le potentiomètre 49 comporte une partie sans résistances, pour laquelle il ne provoque aucune variation de tension sur son curseur 49a.
Ce dernier parcourt cette partie sans résistances pendant toute l'étendue du mouvement de contrôle de la valve d'admission, effectué par l'arbre 43, et il ne parcourt les résistances de son potentiomètre que pendant le dépassement de l'arbre 43 par rapport au bras 53.
La commande principale du mécanisme du régulateur est produite par la géné- ratrice tachymétrique 31 et l'enroulement 39 de contrôle du servo-moteur, cette gé- nératrice 31 étant connectée pour fournir à cet enroulement 39 une tension propor- tionnelle à la vitesse du moteur 10. La génératrice 31 a été représentée sous forme d'une magnéto triphasée, fournissant du courant à un redresseur 56 pour les deux al- ternances, et à l'enroulement de commande 39, par l'intermédiaire de plusieurs rhéos tats 57, 58, 59 placé en série. Le rhéostat 59 est commandé par la pédale 32, de manière appropriée, afin de déterminer le réglage de vitesse du régulateur, à la volonté de l'opérateur.
Pour disposer d'un réglage de vitesse maximum, on relie un quatrième rhéostat 60 aux bornes de sortie du redresseur 56. Un condensateur 61 est relié en parallèle avec les rhéostats 57, 58 & 59, pour contr8ler l'alimentation de l'enroulement de commande 39 suivant les variations de la vitesse du moteur et la position de la pédale 32. Ce condensateur 61 sert à retarder l'action de la varia- tion effective de la position de la pédale, par rapport au solénoide 38 du régula- teur, et à augmenter la rapidité avec laquelle le solénoïde 38 répond aux variations de la vitesse du moteur. Le rhéostat 57 détermine la vitesse de fonctionnement mi- nimum et il est prévu pour être shunté par les contacts narmalement fermés d'un in- terrupteur 62, dont un contact est à la masse.
Cet interrupteur est normalement fer
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et il est ouvert à la main par l'opérateur, après que le moteur 10 a été mis en marche et avant que le véhicule ne soit mis en mouvement. De cette manière, le rhéostat 58 contrôle la vitesse au ralenti du moteur et le rhéostat 57 contrôle sa vitesse minimum de fonctionnement. Le,but de cette vitesse minimum est de prévoir une puissance convenable pour le freinage et la commande, même si la pédale 32 a été relâchée.
L'enroulement amortisseur ou stabilisateur 40 fonctionne en coopérant avec l'enroulement 39 de commande, pour contrbler le servo-moteur 30, et il est relié par le condensateur 67 et une résistance 67a entre une borne et le curseur du potes tiomètre 50, que l'arbre 43 du régulateur fait tourner. Ce potentiomètre est con- necté à la masse par une de ses bornes, et son autre borne est reliée au pôle posi- tif d'une source appropriée de courant unidirectionnel, telle qu'une batterie 63.
Celle-ci est reliée par un interrupteur 64 au fil positif B, et le potentiomètre 50 est relié au fil B par un interrupteur à main 66. Le condensateur 67 du circuit de l'enroulement de stabilisation 40, rend cet enroulement 40 sensible uniquement aux variations de réglage du potentiomètre 50, produites par le mouvement du piston 33 actionné par l'huile sous pression. Le courant amortisseur ou de stabilisation ainsi produit est d'amplitude proportionnelle à la vitesse du piston 33, L'enrou- lement stabilisateur 40 est prévu de telle sorte qu'il s'oppose momentanément à tout mouvement de la valve à pistons 34 lors d'une variation dans l'alimentation de l'enroulement de commande 39.
Par conséquent, l'enroulement 40 s'oppose aux dépas- sements et diminue la tendance au pompage du régulateur.
L'enroulement stabilisateur 40 est shunté par un dispositif conducteur uni- directionnel non linéaire, tel qu'un redresseur 68. La tension, qui détermine le passage du courant dens le sens conducteur, est telle qu'elle ne correspond pas à un shuntage appréciable de l'enroulement 40, pour des courants normaux de stabili- sation, dans les deux sens. Toutefois, au cas où la charge du moteur tomberait très soudainement, comme à la suite d'une coupure dans le circuit de traction, un très grand courant transitoire aurait tendance à passer dans l'enroulement 40, dans un sens qui s'oppose aux flux rapidement croissant de l'enroulement 39. Dans ces conditions, l'enroulement 39 tend à réduire la vitesse du moteur.
Il est évi- demment désirable de réduire la vitesse du moteur aussi rapidement que possible, lorsque sa vitesse tend à augmenter ainsi très rapidement. Il est donc désirable à ce moment, de se débarrasser de la tendance d'opposition de l'enroulement 40. Le redresseur 68 fonctionne pour une très rapide augmentation de vitesse du moteur,
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pour shunter l'enroulement 40, et éliminer ainsi son effet stabilisateur normal.
Pour démarrer et arrêter le moteur à combustion interne 10, on prévoit deux boutons poussoirs 70 & 71 et un démarreur 69, relié à l'arbre 11 du moteur. Le bou- ton 71 sert au démarrage et comporte deux contacts normalement ouverts 72 & 73 ; quand on appuie sur se bouton, le contact 72 ferme un circuit d'alimentation de l'enroule- ment de commande d'un contacteur de démarrage 75. Ce circuit part du fil + B, tra- verse l'interrupteur à main 66, le contact 72, l'enroulement 74 et revient à la masse.
Lorsque le contacteur de démarrage 75 se soulève, il ferme ses contacts 76 pour fermer un circuit d'alimentation partant du fil B et traversant le démarreur 69. pendant le démarrage, 1'interrupteur de démarrage 71 ferme aussi le contact 73 pour connecter momentanément l'enroulement stabilisateur 40 du régulateur directe- ment aux bornes de la batterie 63. On remarquera que, lorsque le moteur est arrête, l'huile de graissage du moteur dans la conduite 44 est à une pression nulle, la valve à pistons 34 étani maintenue dans la position supérieure de son déplacement par le ressort 34a, le levier 26 de la valve d'admission, l'arbre 43 du régulateur et le pis- tant 33 étant maintenus par le ressort 27 à leur position de ralenti.
L'alimentation momentanée de l'enroulement 40 par la batterie, pendant le démarrage du moteur, dé- place vers le bas la valve 34 du servo-moteur 30, malgré la résistance du ressort 34a afin de s'assurer que le piston 33 et le mécanisme de commande de la valve d'admission qui y est relié, restent bien dans leur position au ralenti. Sans cette action de déplacement vers le bas de la valve à pistons 34, la pression, créée dans le système de graissage à huile pendant le démarrage du moteur, fournirait de l'huile sous pres- sion entre les valves de commande 36-37, et ainsi, du coté droit du piston 33, ce qui le déplacerait vers sa position extrême à gauche, et le levier 26 de la valve, vers sa position de pleine admission.
Il est indésirable d'essayer de démarrer le moteur avec la pleine admission et, de fait, beaucoup de moteurs ne démarreraient pas dans ces conditions. C'est pour éviter une telle ouverture de la valve, avant que le moteur ne s'allume, que l'enroulement stabilisateur 40 est momentanément alimenté par la batterie. Quand la valve 34 est amenée à sa position inférieure par la bobine 40, toute huile sous pression dans la conduite 44 est envoyée sur la face gauche du pis- ton 33 et maintient le mécanisme de commande de la valve d'admission dans sa position correspondant aa ralenti, coma représenté.
L'interrupteur d'arrêt 70 du moteur comporte deux contacts normalument ou- verts 77 & 78 et il est prévu, quand on appuie sur lui, pour fermer par le contact 77
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le circuit : fil + B, enroulement de commande 79 d'un solénoïde 80 qui arrête l'alimentation en combustible, Comme Indiqué sur les dessins, le solénoïde 80 est disposé pour que, lorsqu'il est excité, la valve 24 d'arrivée de combustible soit fermée dans la conduite d'amenée de combustible 23a. L'autre contact normalement ouvert 78 de l'interrupteur d'arrêt 70 est prévu pour connecter l'enroulement stabi- lisateur 40 directement aux bornes de la batterie, de la monta manière que le contact 73 de l'interrupteur de démarrage 71.
La raison pour laquelle on alimente l'enrou- lement 40 à partir de l'interrupteur d'arrêt 70, est qu'on veut s'assurer que la val- ve 34 du servo-moteur 30 sera déplacée vers sa position inférieure, ce qui déplace le piston 33 vers sa position correspondant au ralenti, lorsque le moteur est arrête.
De cette manière, le contact 77 de l'interrupteur d'arrêt 70 contrôle la valve 24, pour arrêter le combustible dans les gicleurs de ralenti, dans la chambre 25 du car- burateur; pendant ce temps, le contact 78 contrôle le servo-moteur 30 du régulateur, pour déplacer le levier 26 dé la valve d'admission vers sa position de ralenti, et fermer les gicleurs de marche du carburateur dans la chambre 25a. Lorsque le moteur est au repos, bien entendu, le levier 26, les bras 51 & 53 du régulateur, l'arbre 43 du régulateur et le piston 33 sont tous sollicités vers leur position de ralenti par le ressort 27; la valve 34 du servo-moteur 30 est sollicitée vers sa position supé- rieure par le ressort de compression 34a.
Lorsque le moteur est arrêté, la pression de l'huile de graissage est nulle, de telle sorte que le piston 33 n'est pas déplacé vers la gauche. même si la valve 36 était dans une position qui permettait un tel mouvement*
Le moteur 10 est également muni d'un interrupteur d'emballement 81 actionné par un mécanisme 82 sensible à la vitesse. Cet interrupteur 81 comprend un contact normalement ouvert 84, connecté en parallèle avec le contact 78 de l'interrupteur d'arrêt, et un second contact normalement ouvert 85 connecté en parallèle avec le contaet 77 de l'interrupteur d'arrêt.
De cette manière, lorsque le moteur tend à dé- passer une certaine vitesse maximum prédéterminée, les contacts d'emballement 84 & 85 agissent pour arrêter la machine, de la même manière que l'interrupteur d'arrêt 70.
En agissant de la sorte, le contact 85 alimente le solénoïde 80 pour couper l'arrivée du combustible dans les gicleurs de ralenti, et le contact 84 alimente l'enroulement stabilisateur 40 par l'Intermédiaire de la batterie 63, afin de fermer l'admission.
Bien entendu, pendant le fonctionnement, l'interrupteur d'emballement 81 est réglé pour une vitesse beaucoup supérieure à la vitesse normale, de telle sorte qu'il n'a- git que comme un moyen de secours pour éviter l'emballement complet du moteur.
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Si on le désire, le contact 85 contr8lant le solénoide 80 peut être supprimé.
Dans ce cas, l'interrupteur 81 n'arrête pas le moteur, mais il règle ou fonctionne par Intermittences, pour alimenter la bobine 40 du régulateur, afin de maintenir une vitesse moyenne maximum du moteur.
Les divers éléments du mécanisme du régulateur sont représentés Fig.l dans leurs positions normales, quand le moteur est arrêté. La manière dont le moteur est démarré et dont la valve 34 du servo-moteur 30 est simultanément et momentané- ment fermas vers sa position inférieure a été déjà décrite ci-dessus. Dès que le moteur s'allume, on lâche l'interrupteur 71 de démarrage. L'alimentation régulière de l'enroulement stabilisateur 40 à partir de la batterie est arrêtée par l'ouver- ture 71,et la valve à piston 34 revient de sa position inférieure vers une position d'équilibre. Cette position est celle pour laquelle la force du ressort 34a est , exactement équilibrée par la force opposée de l'enroulement 39 de commande du régu- lateur.
La force exercée par cet enroulement 39 dépend de la vitesse du moteur et cette vitesse a maintenant une valeur telle que les forces opposées par la bobi- ne 39 et le ressort 34a sont équilibrées, quand la valve de contrôle 34 est dans une position centrale par rapport à la conduite 44 d'arrivée d'huile. Dans la pool tion médiane de la valve 34, de l'huile sous pression est alimentée en quantités égales des deux côtés de la valve 36, car la conduite 44 d'arrivée d'huile est lé- gèrement plus grande que la valve 36, de telle sorte que celle-ci ne peut pas bou- cher complètement cette conduite. Par conséquent, de l'huile en quantités égales est amenée des deux cotés du piston 33.
Cette huile, alimentée des deux cotés de 36 et de 33 provoque un équilibre hydraulique de ces deux éléments, sans leur donna* la tendance de se déplacer dans un sens ou dans l'autre. La fuite continue d'huile au-delà de la valve 36, assure une réponse rapide pour tout mouvement de commande cb la valve 34.
Il est évident que le servo-moteur 30 va maintenant agir pour maintenir la vitesse du moteur à une valeur désirée. Par exemple, si la vitesse du mateur aug- mente pour une raison quelconque, l'alimentation de l'enroulement 39 de commande augmente et la valeur à piston 34 est déplacée vers le bas. Ce mouvement ferme le passage du fluide entre la conduite 44 vers le coté droit ou piston 33, et augmente la circulation d'huile depuis la conduite 44 vers le coté gauche du piston, pour le déplacer vers la droite, et déplacer le levier 26 de la valve d'admission vers sa position de ralenti. En se déplaçant vers le bas, la valve de contrôle 37 découvre l'ouve rture associée de sortie, pour permettre la sortie de l'huile, qui est à droi.
@
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-te du piston 33, vers la conduite d'évacuation 45, lorsque le piston se déplace vers la droite. Si, d'autre part, la vitesse du moteur baisse en-dessous de la valeur désirée, pour une raison quelconque, l'alimentation de l'enroulement de commande 39 diminue, de telle sorte que le ressort 34a déplace le piston 34 vers le haut, Pendant ce mouvement, la valve 36 ferme le passage du fluide entre la conduite 44 vers le coté gauche du piston 33, et admet plus d'huile vers le coté droit du piston 33, de manière à le déplacer vers la gauche. Simultanément, la valve de contrôle 35 découvre la con- duite de sortie associée, pour laisser passer l'huile depuis la gauche du piston 33 vers la conduite de sortie 45.
Le mouvement du piston 33 vers la gauche déplace le levier 26 vers sa position de pleine admission, de manière à augmenter la vitesse du moteur.
La vitesse constante du moteur maintenue par le régulateur, est déterminée par les rhéostats 57, 58, 59, 60. Les rhéostats 57 & 5S sont réglés à la main, pour déterminer la quantité de résistances en série avec la bobine de commande 39 et la pé- dale 32, quand celle-ci est ralâchée. Le rhéostat 59, contrôlé par la pédale, est également relié en série avec l'enroulement 39, et permet le choix de la vitesse du moteur par la pédale 32, au gré de l'opérateur* La position "relâchée" de la pédale 32, déterminée par le ressort 32a, est telle que le rhéostat 59 insère sa résistance minima dans le circuit de l'enroulement 39. Lorsqu'on appuie sur la pédale, le rhéos- tat 59 insère plus de résistances en série avec l'enroulement 39.
Comme le courant dans l'enroulement 39 doit être le même à toute vitesse maintenue, de manière que la valve soit équilibrée dans sa position médiane, la vitesse du moteur et, par consé- quent, la tension de la génératrice tachymêtrique 31 augmentent, quand on appuie sur la pédale. Le rhéostat 60 est réglé à la main, pour régler la vitesse du moteur à la position de vitesse maximum du rhéostat 59.
Ce rhéostat 60 connecté aux bornes de la génératrice tachymétrique 31, en parallèle avec l'enroulement 39 et les rhéostats 57, 58 et 59, détermine la quantité de courant qui passe dans l'enroulement 39 et peut être, par conséquent, réglé pour diverses vitesses du moteur, de manière à faire pas- ser la quantité fixe de courant nécessaire dans l'enroulement, à la position de ré- sistance maximum du rhéostat 59.
Le but du mécanisme de transmission 29 est maintenant évident, Si la char- ge sur le moteur 10 est tellement grande que, même après que le régulateur a déplacé le levier 26 vers sa position de pleine admission, le moteur n'est pas capable de maintenir la vitesse désirée, le régulateur, par l'intermédiaire du mécanisme 29 relié à l'arbre 43 du régulateur, déplace le curseur du potentiomètre 49 sur la partie du
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potentiomètre où il y a des résistances, sans effectuer d'autre mouvement de la valve d'admission du moteur. Le mouvement du curseur 49a, en se déplaçant sur cette partie active du potentiomètre 49, diminue l'excitation de l'excitatri- ce 13 et, par conséquent, de la génératrice 12, d'une manière qui sera décrite en détail ci-après.
Une telle diminution de l'excitation de la génératrice réduit la charge du moteur et lui permet de reprendre la vitesse désirée. De cette manière, la puissance demandée par la génératrice 12 est réduite vers le milieu de sa cour- be Volt-ampères, pour lequel elle dépasserait sans cela la puissance maximum ad- missible pour le moteur 10, afin d'empêcher un léger calage du moteur, vers ce mi- lieu, et de permettre l'utilisation maxima de la pleine puissance disponible du moteur, pour une gamme étendue de vitesses du véhicule et de courants de charge de la génératrice.
Le système de commande des moteurs électriques de traction, constituant une partie du système complet représenté Fig.1, est représenté seulement dans ses grandes lignes.
La génératrice principale, entraînée par le moteur, est munie d'un indue- teur principal 90, connecté directement aux bornes de l'excitatrice 13, et com- mandé de manière à créer dans le circuit de sortie de la génératrice 12 un passage continu, unidirectionnel de courant, ayant une valeur limite, au maximum, contra- lée, sensiblement Indépendante de la force contre électromotrice des moteurs de traction 16-17. La caractéristique Volts-ampères de la génératrice 12, à toute vitesse prédéterminée du moteur, dépend de l'alimentation de l'inducteur principal 90, qui est elle-même contr8lêe par l'alimentation de plusieurs inducteurs 91,92 & 94 de l'excitatrice 13.
De préférence, l'excitatrice 13 est à courant continu. Elle est excitée par la réaction transversale de l'induit, et compensée pour la réaction directe de l'induit, et est du type amplidyne. Elle est munie de deux balais principaux 95 et de deux balais en court-circuit 96. L'inducteur 94 produit une tension entre les balais 96 en court-circuit, et le courant de réaction transversale d'induit, qui circule dans la connexion court-circuitée, à la suite de l'existence de cette tension, produit un flux dans un sens tel qu'il entraîne la production, d'une ten- sion de sortie au@ balais 95, qui est proportionnelle à l'excitation de la machine, @ le long de son axe en court-circuit.
L'inducteur 92 est un inducteur série de com- pensation pour neutraliser la réaction d'induit due au courant de charge de l'ex-
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-citatrice. L'une des caractéristiques favorables d'une génératrice amplidyne de ce type est que sa tension de sortie répond très rapidement et avec une amplification éle- vée, à toute variation dans l'alimentation de ses inducteurs.
L'inducteur principal 94 de l'excitatrice 13 est aliment-.é par la batterie 63, par 1'Intermédiaire du rhéostat 49 du régulateur. On voit que ce rhéostat est con- necté au fil + B par une résistance 100, et à la masse par une résistance 99 et un in- terrupteur à main 102. L'inducteur 94 est relié en série avec une résistance 101, en- tre la borne à la masse de la résistance 99 et le curseur 49a du potentiomètre 49.
Bien entendu, les résistances 99 et 101 sont mises à la masse par l'interrupteur 102, seule- ment lorsqu'il est fermé, pendant la marche,
A propos de la description qui précède pour l'inducteur 94, il faut se souvenir que l'alimentation de cet enroulement par la batterie est maintenue constante par le potentiemètre 49, pour toutes les positions de la valve d'admission. Cette ali- mentation de l'inducteur par la batterie n'est réduite par le potentiomètre, de manière à réduire l'excitation de la génératrice 12 et sa tension de sortie, que lorsque la charge du moteur est telle, que la vitesse désirée ne peut pas être maintenue, malgré la pleine admission.
Cette action de diminution d'excitation, provoquée par le poten- tiomètre 49 du régulateur, n'a lieu que pendant le fonctionnement "en dépassement" du régulateur, et cette action est de nature régulatrice, de telle sorte que la puissance demandée par la génératrice est maintenue sensiblement égale à la puissance disponible du moteur.
En raison des explications détaillées précédentes, au sujet des divers éléments du système de la Fig.l, de leurs connexions et de leur fonctionnement, la des- cription rapide suivante permettra de comprendre facilement l'ensemble du fonctionnement du système.
En supposant que le véhicule soit arrêté, et que le moteur ne tourne pas, on peut mettre le moteur en route en fermant les Interrupteurs 64,66 et l'interrupteur de mise en marche 71. On a déjà décrit comment cet interrupteur démarre le moteur, en alimentant le démarreur 69 et en déplaçant en même temps la valve 34, pour maintenir le piston 33 dans sa position de ralenti.
Le fonctionnement utile du moteur commence quand on ferme l'interrupteur de ligne 22, pour fermer le circuit des moteurs électriques et quand on ferme l'interrupteur 102 pour connecter le potentiomètre 49 à la batterie, ce qui ferme un circuit d'alimentation pour l'inducteur principal 94 de l'excitatrice 13, et quand on ouvre l'interrupteur 62 pour ne plus shunter le rhéostat 57. Pratiquement les Interrupteurs 22, 102 et 62 peuvent être commandés successivement par un contrôleur
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à main, de tout type connu. Lorsque la génératrice 12 est excitée, le courant passe dans le circuit des moteurs et le véhicule commence à accélérer, depuis l'arrêt en allant par exemple en avant.
Si l'on désire augmenter la vitesse du véhicule, on appuie sur la pédale 32 v afin d'augmenter la résistance introduite par le rhéostat 59 dans le circuit de l'en- roulement de commande 39. La diminution qui en résulte dans l'alimentation de ltenrou- lement 39 fait déplacer la valve 34 vers le haut, pour alimenter en huile la face droi- te du piston 33, et ouvrir ainsi la valve d'admission du moteur. Pendant que cette val- ve s'ouvre, le potentiomètre 50 modifie la tension appliquée au condensateur 67, ce qui produit dans l'enroulement stabilisateur 40 un courant transitoire, dont la grandeur est proportionnelle à la vitesse de déplacement du piston 33, et dans un sens qui tend à s'opposer au mouvement vers le haut de la valve 34.
Cette action d'opposition de l'enroulement stabilisateur n'est effective que tant que le piston 33 se déplace.
Quand le moteur 10 atteint une vitesse telle que le courant normal prédéterminé est ré- tabli, par l'intermédiaire de l'enroulement de commande 39, la valve 34 reprend à nou- veau sa position médiane et, par son action régulatrice, maintient le moteur à sa nouvelle vitesse.
L'action du redresseur 68, qui shunte l'enroulement stabilisateur 40, pour éviter l'emballement, a déjà été décrite précédemment.
Pour arrêter le moteur, on appuie sur le bouton 70, pour fermer le circuit d'alimentation du solénoïde 80, et alimenter momentanément l'enroulement de stabilisa- tion 40 par la batterie. Comme on l'a déjà décrit, ce solénoïde 80 actionne la valve 24 pour couper l'arrivée de combustible aux gicleurs de ralenti du carburateur, tandis que l'alimentation de l'enroulement 40 par la batterie força le piston 34 à descendre, et à faire mouvoir ainsi le piston 33 vers sa position de ralenti, et à fermer les gicleurs de marche du carburateur.
Après que le moteur s'est arrêté, le piston 33 et les autres éléments du tringlage de la valve d'admission sont maintenus dans leur position de ralenti, par l'action du ressort 27, et la valve 34 est maintenue dans sa position supérieure par le ressort 34a.
En raison de ce qui précède, on comprendra immédiatement les variantes des Fig.2 à 4, Dans ces figures, on a représenté divers circuits de commande pour les en- roulements de commande 39 et de stabilisation 40 du régulateur, respectivement. Bien que leur disposition soit différente, les divers éléments des Fig.2, 3 et 4, correspon- dant à des éléments similaires de la Fig.1, portent les mêmes références.
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Dans la Fig.2, on a représenté une réalisation de l'invention dans laquelle la tension de la génératrice tachymêtrique 31 est équilibrée par une partie que l'on peut choisir, d'une tension en opposition provenant de la batterie 63. Dans ce cas, le rhéostat 59 est connecté cqmme potentiomètre aux bornes de la batterie 63 et le circuit en série, traversant l'enroulement de commande 39 du régulateur, est relié au curseur du potentiomètre, pour Introduire dans le circuit une partie désirée de la tension de la batterie, en opposition avec celle de la génératrice tachymétri- que 31.
Dans cette Fig.2, le rhéostat 50 est connecté aux bornes de la batterie 63 et à l'enroulement amortisseur 40, à travers le condensateur 67, de la même manière que dans la Fig.l.
Dans la Fig.2, on a représenté un condensateur 61' connecté aux bornes des rhéostats 57 & 58, au lieu du condensateur 61 de la Fig.l, connecté aux bornes de ces rhéostats et du rhéostat 59. Avec le condensateur 61' (Fig.2), ce condensateur est sans effet sur la rapidité avec laquelle les variations de position de la pédale 32 réagissent sur l'enroulement de commande 39, mais il fonctionne seulement lors de conditions variables de vitesses, afin d'empêcher le pompage du régulateur, par l'ac- célération due à l'effet des variations de tension de la génératrice tachymétrique sur l'enroulement de commande 39 du régulateur.
Sur la Fig.3, on a représenté une réalisation de l'invention dans laquelle le courant unidirectionnel alimentant l'enroulement de stabilisation 40 du régula- teur provient de la génératrice taohymstrique 31 et est introduite dans l'enroulement
40 par un transformateur à couplage variable 200, de qui rend le régulateur indépen- dant de toute source extérieure, Ce transformateur 200 comporte un primaire mobile 201 et un secondaire fixe 202. Ce primaire 201 est relié de manière à se déplacer en même temps que le piston 33 du servo-moteur du régulateur, et le secondaire 202 est connecté, par un redresseur 203 pour les deux alternances et le condensateur 67, à l'enroulement stabilisateur 40.
Le primaire 201 est alimenté à travers une réactance fixe 204 par une phase du circuit de sortie alternatif de la génératrice tachymétri- . que 31, de telle sorte que le courant dans le primaire soit sensiblement constant pour toute vitesse prédéterminée du moteur, indépendamment des petites variations de vitesse qui se produisent pendant le réglage effectué par le régulateur. C'est pour- quoi, pour tout réglage prédéterminé de vitesse du régulateur, la tension secondaire du transformateur variable 200 est indépendante de la vitesse du moteur et dépend seulement du degré de couplage commandé par le piston 33.
Il est évident que le mouvement du piston 33, pendant le fonctionnement du régulateur, modifie la charge du
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condensateur 67 et cause un passage transitoire de courant dans l'enroulement stabilisateur 40, afin de s'opposer au mouvement de commande de la valve 34, de ma- niére analogue à ce qui a été dit pour les figures 1 et 2.
Dans la Fig.4, on a représente une réalisation de l'invention, destinée à faciliter le fonctionnement de deux groupes moteurs-générateurs débitant en parallè- le sur un même circuit de charge. Conformément à cette variante, chaque groupe mo- teur-générateur est muni d'un régulateur semblable à celui de la Fig,l, et ces grou- pes sont électriquement connectés en utilisant certaines caractéristiques des Fig.2 & 3. Les éléments du régulateur associés au moteur 10 ont les mêmes références que Fig.3, et les éléments du régulateur associés au moteur 10' ont reçu des références analogues.
Dans la Fig.4, le circuit de chaque enroulement de commande 39, 39' des régulateurs est établi comme Fig.2 et comprend, en opposition avec la génératrice tachymétrique, une partie que l'on peut choisir, de la tension unidirectionnelle de la batterie, apparaissant aux bornes du rhéostat 59, connecté en potentiomètre* Le circuit de l'enrouement de commande 39 comporte aussi une résistance 210, et le cir- cuit de l'enroulement 39' comporte une résistance 210'. En particulier, le circuit de l'enroulement 39 est le suivant : borne positive du redresseur 56, partie supé- rieure du potentiomètre 59, résistance 210, enroulement 39, rhéostats 57 & 58, borne négative du redresseur 56. Le circuit d'alimentation de l'enroulement 39' est ana- logue à partir du redresseur 56'.
Les enroulements 40, 40' stabilisateurs de la Pig.4 sont alimentés chacun par un transformateur à couplage variable et par des redresseurs en pont, comme dé- crits à propos de la Fig.3. Le transformateur à couplage variable 200 est contrôlé par le régulateur du moteur 10, et le transformateur variable 200' est contr8lê par le régulateur du moteur 10'.
Pour que les moteurs 10 & 10' se chargent également, ou dans une proportion désirée, chaque régulateur est muni d'un enroulement additionnel, ou de marche en parallèle, connecté de manière à être sensible à la'différence des courants traver- sant les circuits des enroulements de commande 39 et 39'. Plus précisément, à chaque enroulement 39 et 39', on a associé respectivement un enroulement 211 et 211' de mar- che en parallèle, Ces enroulements 211, 211' ,sont en série et mesurent la différence des chutes de tension dans les résistances 210, 210'.
Pendant le fonctionnement, il est évident que, lorsque les deux moteurs 10 et 10' fonctionnent exactement à la vitesse désirée, les courants dans les
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circuits des enroulements 39 et 39' sont égaux, de sorte qu'il ne passe aucun courant dans les bobines 211, 211'. Si, maintenant, la charge de l'un des moteurs, 10 par exemple, diminue, de telle sorte que ce moteur 10 accélère, le courant dans l'enroulement 39 et la résistance 210 augmente. Ce courant plus grand fait fonction- ner le régulateur du moteur 10 pour fermer un peu l'admission.
En même temps, la chuts de tension plus forte aux bornes de la résistance 210 entraîne la circulation d'un courant différentiel dans les enroulements 211 et 211',dans un sens qui tend à s'opposer à la fermeture de l'admission du moteur 10, et à aider la fermeture de l'admission du moteur 10'. De cette manière, chaque moteur est empêché de réduire sa charge et de transférer la charge entière sur l'autre moteur, lors de la plus pe- tite irrégularité dans le fonctionnement. Le @onctionnement se fait en sens inverse si le moteur 10 baisse de vitesse pour une charge plus forte.
Dans toutes les réalisations ci-dessus, on a utilisé une génératrice tachy- métrique triphasée avec un redresseur triphasé pour obtenir une tension unidirection- nelle proportionnelle à la vitesse du moteur. Bien entendu, les techniciens savent qu'avec un tel dispositif, une certaine tension alternative, ou ondulée, apparaît dans le circuit de sortie à courant continu, traversant de manière continue l'enroulement de commande 39 du régulateur. La Société demanderesse a trouvé que ce courant ondulé est hautement désirable car il produit une oscillation très légère, mais continue, de la valve 34 du régulateur, autour d'une position moyenne déterminée par la valeur de la composante de courant continu dans la bobine 39.
La valve piston 34 étant ainsi maintenue en mouvement continu, le frottement correspondant dans son cylindre est considérablement réduit. Si on le désire, le même effet peut être produit par une bobine séparée, sur le solénolde 38, alimenté par le courant alternatif de la géné-
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