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"Dispositif de commande électrique pour véhicules ferroviaires alimentés à partir de la ligne d'alimentation à courant alternatif monophasé"
Dans les cas du système connu "Kandô" de chemin de fer électrique à convertisseur de phase, un moteur à induction à pôles commutables avec induit à bagues collectrices est alimenté par le courant monophasé à haute tension de la ligne d'alimentation,trans- formé en courant polyphasé, moteur à partir duquel l'énergie de ro- tation se transmet aux roues par un système de bielles motrices.
Ce système ne se prête pas à la commande dite "individuelle", soit à la commande séparée de chaque essieu par un engrenage à partir d'un léger moteur de commande particulier à grande vitesse, monté dans le bogie, parce qu'il n'y a pas assez de place disponible dans le
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bogie pour que de tels moteurs puissent être construits en vue de la commutation de pôles à quatre degrés ou davantage, comme c'est exigé dans l'exploitation des chemins de fer, et qu'ils puis- sent être pourvus d'un grand nombre de bagues collectrices.
Pour la réalisation de la commande individuelle on con- naît, d'autre part, un système de commande tel où, outre le conver- tisseur de phase, aussi un groupe de machines composé d'un conver- tisseur de fréquence--et, accouplé à lui, d'un moteur régulateur, est monté dans la locomotive.
L'enroulement primaire du convertis- seur de fréquence est branché sur le convertisseur de phase et son enroulement secondaire sur des moteurs de commande construits pour un nombre de pales constant et pourvus d'un induit à cage d'écureuil, et c'est le nombre de tours du groupe de machines lequel peut être réglé à l'aide du moteur régulateur de telle façon que la fréquence secondaire du convertisseur de fréquence augmente de zéro, par la fréquence fondamentale, graduellement jusqu'à une valeur maximum,et, avec cela, change aussi \la vitesse des moteurs de commande alimentés à partir du convertisseur de fréquence, de même que la vitesse du train..
Par suite de cette dis- position, la vitesse du groupe composé du convertisseur de fréquence et du moteur régulateur diminue d'abord graduellement,à partir de la vitesse synchrone, jusqu'à la position de repos et puis, par suite de l'inversion du moteur régulateur, s'accélère en sens inverse jusqu'à une certaine vitesse maximum. Dans la pratique, ce procédé a naturellement lieu toujours en relation avec la vitesse du train.
Dans le cas du système, également à convertisseur de phase, faisant l'objet de l'invention, la fréquence variable désirée pour la réalisation de la commande individuelle est pro- duite par un groupe convertisseur marchant avec une vitesse cons- tante ,('synchrone correspondant à la fréquence du réseau). Ce groupe est composé du convertisseur de phase et accouplé à lui mécaniquement et la plupart du temps aussi électriquement, du con-
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vertisseur de fréquence, de préférence avec commutation des pôles.
Dans ce système, conformément au système Kando, on fait usage de moteurs à induction (de préférence à bàgues collectrices) comme moteurs de commande, qui cependant, en considération du peu de place disponible susmentionné pour la commande individuelle, . se construisent généralement avec un nombre de pôles constant.
Au point de vue de la construction, le convertisseur de fréquence du système de commande faisant l'objet de l'inven- tion est similaire à un moteur asynchrone à bagues collectrices polyphasé, dont l'enroulement primaire est branché, au moins dans une partie des crans de vitesse réalisables, sur l'enroulement se- condaire du convertisseur de phase, son enroulement secondaire étant branché, par ex. par les bagues collectrices, sur l'enroulement primaire (de stator) des moteurs de conunande.
En tenant compte des caractéristiques mentionnées plus haut, l'invention consiste, en substance, en ce que le circuit primaire,(et éventuellement secon- daire) du convertisseur de fréquence servant à l'alimentation poly- phasée dite "indirecte" des moteurs de commande, est capable de réaliser des commutations telles au cours desquelles la vitesse de rotation relative du champ d'excitation du convertisseur de fréquen- ce, par rapport à l'enroulement secondaire de cette machine, s'ajus- te à des valeurs déviant l'une de l'autre, en conformité des crans de vitesse individuels.
Dans l'exemple d'exécution montré au dessin annexé, 1 montre l'enroulement primaire du convertisseur de phase, 2 son' enroulement secondaire, 3 l'enroulement d'excitation, 4 la dynamo excitatrice, 5 l'enroulement de stator du convertisseur de fréquence, 6 son enroulement de rotor, 7 et 7' les enroulements de stator des moteurs de commande, 8 et 8' leurs enroulements de rotor, 9 et 9' les rhéostats de démarrage des moteurs. 3, 4 et 6 sont les parties rotatives du groupe de machines, clavetées sur un arbre commun ou reliées l'une à l'autre par un arbre d'accouplement.
Les commutations caractérisant l'invention, à réaliser
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dans le circuit primaire (et éventuellement secondaire) du con- vertisseur de fréquence, peuvent, comme exposé ci-après, être telles que le sens de rotation de son champ d'excitation, par rapport à son enroulement de l'excitateur, peut être varié. Dans ce but, il suffit d'intervertir, chez deux quelconques des conducteurs de phase de connexion 10, 11, 12 entre le convertisseur de phase et le conver- tisseur de fréquence, les raccordements de conducteurs de trouvant sur le convertisseur de phase ou le convertisseur de fréquence.
En outre, pa partie primaire du convertisseur de fréquence peut également être excitée par du courant continu au lieu de courant polyphasé, ce.qui rend nécessaire d'établir aussi certaines commutations dans le circuit d'excitation, et en outre, au cas d'une excitation par courant polyphasé et dans le but d'influencérgraduellement la vites- se de rotation du champ d'excitation, des commutations des conne- xions polaires peuvent être prévues dans les circuits d'excitation et excités, toutes ces possibilités pouvant être combinées à vo- lonté dans la même installation.
Il est à noter que par convertis- seur de phase et convertisseur de fréquence il faut comprendre, dans ce qui a été exposé jusqu'ici et ce qui va être exposé dans la suite, des convertisseurs de phase ou, respectivement, de fréquen- ce, plutôt au point de vue constructif qu'à celui du fonctionnement, étant donné que par exemple dans le cas de l'excitation par courant continu du convertisseur de fréquence, le circuit secondaire du convertisseur de phase est ouvert, de sorte que dans ce cas le convertisseur de phase se réduit, au fond, au moteur synchrone d'un groupe de machines transformateur moteur-alternateur, alors que le convertisseur de fréquence opère non seulement la conversion de la fréquence, mais aussi celle de la phase.
Dans ce dernier cas de fonc- tionnement, la transmission d'énergie s'opère entre le convertisseur de phase (soit le moteur synchrone) et le convertisseur de fréquence, purement par voie mécanique, mais au cas du fonctionnement effectif du convertisseur de phase, en partie mécaniquement et en partie élec-
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triquement.
En considération de ces deux variantes de la transmission d'énergie, l'alimentation à partir du convertisseur de fréquence des moteurs de commande peut être appelée indirecte, tandis que l'alimen- tation dans le cran de vitesse répondant à la fréquence de la ligne peut, convenablement, s'effectuer directement à partir du convertis- seur de phase, de façon qu'en évitant le convertisseur de fréquence on branche les moteurs de commande sur l'enroulement secondaire du convertisseur de phase, en conséquence de quoi les pertes se produiy sant dans cette dernière partie des machines peuvent être épargnées.
Pour cette raison, il est recommandable de mettre la connexion di- recte sur quelque cran de vitesse de service employé sur une large échelle.
L'inversion du sens de rotation de champ d'excitation dans le convertisseur de fréquence se prête, selon les considérations sui- vantes, à la réalisation de différentes fréquences secondaires (et, par cela, de différents crans de vitesse).
En cas d'alimentation indirecte et en supposant l'excitation polyphasée du convertisseur de fréquence, l'enroulement primaire 5 du convertisseur de fréquence 5-6 est parcouru, par exemple, par du courant triphasé à fréquence (primaire) ni , obtenu de l'enroulement 2 du convertisseur de phase, courant qui établit pour l'enroulement secondaire du convertisseur de fréquence un champ d'excitation rota- tif. Si le nombre de pôles du convertisseur de fréquence est Pp (nombre pair), le nombre de tours par seconde de ce champ d'excita- tion, par rapport à l'enroulement 5, sera 2n1/Pp. Toutefois, dans ce champ d'excitation tourne l'enroulement secondaire 6 du conver- tisseur de fréquence avec 2n/Pf tours, où Pf est le nombre de pôles du convertisseur de phase.
En effet, l'enroulement d'excitation 3 du convertisseur de phase tourne à cette même vitesse, de rotation, cet enroulement ayant, à son tour, une vitesse de rotation commune avec l'enroulement 6, grâce à un accouplement mécanique. Donc, l'en- roulement secondaire 6 du convertisseur de fréquence a, par rapport à son champ excitateur, un nombre de tours relatif de :
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EMI6.1
et ainsi la fréquence du courant produit dans cet enroulement est de:
EMI6.2
étant donné que dans les limites d'un seul tour relatif, la polarité du champ change Pp fois et pour cette raison la fréquence du courant se reproduit Pp/2 fois.
Dans cette formule, la valeur Pf- Pp se produit quand l'enroulement primaire du convertisseur de fréquence est connec- té pour un même sens de rotation que celui du groupe de machines, tandis que la valeur Pf + Pp appartient à la connexion pour un sens de rotation opposé au premier. Il est à remarquer que, comme cela se comprend facilement sur la base de la considération ci-dessus, la formule de la fréquence secondaire n reste invariable même au cas où l'enroulement primaire du convertisseur de fréquence ne serait pas arrêté, mais tournerait avec la bobine de champ 3 et que, par contre, l'enroulement secondaire du convertisseur de fréquence serait disposé sur le stator de ce convertisseur. En ce cas, cependant, dans la valeur Pf ¯ Pp le signe + se rapporte à une rotation de même sens et le signe -à une rotation de sens opposé.
En considération de ce que les moteurs de commande à induction tendent a atteindre par leurs champs rotatifs d'excitation avec une déviation plus ou moins grande, à une rotation à peu près synchrone dépendant de la charge et de la valeur insérée des rhéos- tats de démarrage ou de réglage 9, 9' branchés sur leur circuit secondaire, sur la base de cette formule, l'affet désiré, soit l'éta- blissement de différents crans de vitesse de marche individuels, est atteint de façon que par la commutation, de la manière mentionnée déjà (soit sur le système de conducteurs 10-12), de la connexion entre les enroulements secondaire du convertisseur de phase et primaire du convertisseur de fréquence on modifie graduellement,
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conformément à la formule, la fréquence n2 du courant alimentant les moteurs de commande et,
avec cela, la vitesse de rotation du champ d'excitation de ces moteurs. Etant donné que, selon la solu- tion répondant à l'invention, le passage entre les crans de vitesse individuels ne peut être réalisé, de la manière connue,que moyennant la mise en circuit convenable des rhéostats de réglage des moteurs de commande, donc avec un échauffement comportant une perte d'énergie qui est naturellement plus grande dans le cas d'un petit nombre de grands crans de vitesse, il est recommandable d'augmenter le nom- bre des crans de vitesse possibles, par exemple par la comrnutation des pôles du convertisseur de fréquence, et en ce cas les nouvelles fréquences secondaires correspondant au nombre de pôles changé résultent également de la formule déterminant n2.
Si, par exemple, le convertisseur de phase est de l'exé- cution tétrapolaire et le convertisseur de fréquence de l'exécution bipolaire, les fréquences secondaires réalisables par les deux diffé- rentes possibilités de connexion conformes à la formule seront de n = 1/2 nl, n2 = n1 et n = 3/2 n1, valeurs desquelles la valeur moyenne s'obtient de façon que l'on alimente les moteurs de commande, en déconnectant le convertisseur de fréquence, directement à partir de l'enroulement secondaire du convertisseur de phase.
Si, dans le but d'augmenter le nombre des positions, l'on exécute le convertisseur de fréquence selon quelque solution connue à commutation des pôles, à titre d'exemple, avec 2/4 pôles et le con- vertisseur de phase avec six pôles, le rapport entre les fréquences secondaires obtenables et la fréquence primaire sera, conformément aux valeurs (6 ¯ 4) : 6, respectivement (6 ¯ 2) : 6, dans l'ordre ascendant, de 1/3, 2/3, 1, 4/3 et 5/3. Donc, y compris la fréquence de n2 = n1 disponible au cas de la déconnexion du convertisseur de fréquence, on obtient au total cinq fréquences, soit cinq crans de vitesse.
Il va sans dire que par d'autres combinaisons des nombres de pôles, on peut obtenir d'autres séries de fréquences secondaires,
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en général au nombre r de commutations de pôles du convertisseur de fréquence l'on obtient, y compris la position directe médiane, r+1 positions,supposé que le nombre des pôles du convertisseur de phase est, pour la raison indiquée plus bas, supérieur au nombre des pôles maximum du convertisseur de fréquence.
Si, à part cela, l'enroulement primaire du convertisseur de fréquence est, pour la réalisation de crans de vitesse ultérieurs (principalement plus bas), non pas alimenté à partir de l'enroule- ment secondaire du convertisseur de phase, mais est excité, en guise de génératrice à courant alternatif, par du courant continu, on obtient sur ces crans (à champ d'excitation fixe) la fréquence secondaire de n2 = n1. Pp. Ainsi, par un convertisseur de phase hexapolaire et un convertisseur de fréquence bipolaire, l'on peut obtenir (sur quatre positions) n2/n1 = 1/3, 2/3, 1 et 4/3, ou par un convertisseur de phase à dix pôles et un convertisseur de fré- quence à 2/4 pôles (sur sept crans) n2/n1 = 2/10 4/10, 10 + 2/10, 10 - 2,/10 1, 10 + 4/10 et 10 - 4, soit dans l'ordre ascendant :
10 10 10
EMI8.1
/J - 1 2/ .!,.i., 1. et 5 .
En général, au nombre r de n2/n1 = 5 5 5' 5 5 commutations de pôles du convertisseur de fréquence, l'on peut obtenir 3 r + 1 crans, en supposant que le'nombre de pôles du con- vertisseur de phase est supérieur au double du nombre de pôles ma- mimum du convertisseur de fréquence.
Le choix des nombres de polos se fait convenablement de façon que le convertisseur de fréquence sera à 2 ou 2/4 ptles, éventuelle- ment à 2/4/6 etc.. pôles, tandis que le nombre des pôles du con- vertisseur de phase sera supérieur de 2 au nombre de pôles maximum du convertisseur de fréquence, ou respectivement, lors de l'excita- tion en courant continu, au double du nombre de ples maximum du convertisseur de fréquence. En effet, en ces cas, les crans de vi- tesse des dispositions individuelles constituent théoriquement, comme les exemplesci-dessus le montrent, des progressions arithmé-
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tiques.
Si l'on fait abstraction de cette exigence d'utilité, du choix convenable du nombre de pôles, le caractère de progression arithmétique des crans de vitesse reste toujours observable et la déviation se présentant vis-à-vis du cas jugé opportun se manifeste ailleurs. Pour plus de simplicité, dans la supposition d'un cas sans excitation à courant continu, le choix du nombre de ptles du convertisseur de phase, par exemple, à une valeur plus haute que cel- le marquée, pourra avoir tout au plus pour effet qu'entre le cran de vitesse ajustable au plus bas et la vitesse 0, la différence sera plus grande que la différence constante entre les crans consécutif s.
Par exemple, au cas de Pf = 8 et Pp = 2/4 se présentera de la formule obtenue pour la fréquence secondaire, y compris le cas de la conne- xion directe (ni = n2), n = 1/2 n1, 3/4 nl, nl, 5/4 n1, 3/2 nl; donc, alors que la différence entre les membres de cette progression est de 1/4 nl, la différence de vitesse entre le cran de vitesse le plus bas et la vitesse zéro - mesurée par fréquence - sera de 1/2 nl.
Mais en ce'cas, l'excitation par courant continu pourra donner pour Pp = 2 un, tel nouveau cran /n2 = 2/8 n1 = 1/4 ni/ qui peut être inséré dans la progression arithmétique, comme membre initial, avec cette même diffé- rence de progression, tandis que pour le cas Pp = 4, à excitation par courant continu, n = 1/2 nl, donc, cette dernière valeur ne donne aucun nouveau cran ultérieur. Si, d'autre part, pour Pf l'on choisit une valeur inférieure à celle marquée, certains membres de la progres- sion, ceux-ci étant zéro ou de valeur négative, sortent pratiquement de la progression comme fréquences secondaires, et le nombre des po- sitions sera inférieur à celui théoriquement possible.
Par ex. dans le cas de Pf = 4 et Pp = 2/4/6, pour Pp = 2 on aura n = 1/2 ni,
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3/2 nl, puis pour p - 4 - n = 0, 2l et enfin pour pp = 6 n. = - 1/2 nl, 5/2 n1, de sorte qu'en excluant 0 et - 1/2 n1 et en ajoutant n = ni, la progression des fréquences secondaires utilisables sera n = 1/2 ni, n1, 3/2 n1, 2n1, 5/2 nl, ou en cas de seulement pf = 4, Pp = 2/4, à la seule exclusion de 0, n = 1/2 ni, nl, 3/2 n1,
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2n1.
Dans un autre cas cité en exemple, en supposant Pf = 6 et pp = 2/4/6, pour Pp = 2 l'on obtiendra les fréquences secondaires de 2/3 n1 et 4/3 ni, pour Pp = 4 1/3 n1 et 5/3 ni, enfin pour Pp = 6 l'on aura 0 et 2n1. de sorte que de leur série seulement n2 = 0 sera supprimé, et, en ajoutant n2 = ni, la série de n2 prendra la forme suivante : 1/3 ni, 2/3 ni, n1, 4/3 ni, 5/3 n1, 2 n1.
Ici, l'on peut faire remarquer encore que si la série des fréquences secondaires a aussi un nombre négatif, cette fréquence "négative" ne signifie aucunement un cas déraisonnable, mais elle si gnifie en tout casque dans le convertisseur de fréquence le sens de rotation relatif du champ d'excitation, rapporté à l'enroulement exci- té, se change en sens de rotation opposé. Or,comme par suite de cela le sens de rotation du champ d'excitation des moteurs de commande se change également en sens de rotation opposé, de cas de connexion "à fréquence négative" peut convenablement être utilisé, par exemple,pour l'inversion, ordinairement nécessaire par ailleurs sur une seule po- sition, du sens de marche des locomotives de manoeuvre ou de triage.
Toutefois, l'inversion peut se faire simplement aussi sur n'importe quel cran de vitesse de façon que parmi les conducteurs 13, 14,15 allant aux enroulements de stator des moteurs de commande on inter- vertit la connexion de n'importe lequel de deux conducteurs.
Si pp # Pf , au cas de l'ixcitation à courant continu du convertisseur de fréquence, les crans de vitesse résultant de cette excitation n'appartiennent pas à un secteur de vitesse plus bas, mais bien plus haut (répondant à n2 # ni), et si le choix des nombres de pôles n'est pas fait de la manière susmentionnée (dite convenable), il peut se produire le cas rencontré déjà plus haut que des crans de vitesse répondant à certaines fréquences secondaires peuvent, selon le choix, être réalisées même de deux différentes manières, soit par ou sans excitation à courant continu (ou pour le cas de n = ni par connexion directe).
Par exemple, dans le cas traité déjà plus haut, où il est supposé que Pf = 4 et Pp = 2/4/6, les crans de vitesse
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appartenant aux fréquences secondaires n = 1/2 nl, n1 et 3/2 ni (donc même le cran de connexion directe) pourraient aussi être réalisées, conformément à la formule n = nl.pp/pf, par excitation à courant continu.
Selon une constatation antérieure, il est avantageux de mettre la connexion directe (répondant à la fréquence n2 = nl) sur le cran de vitesse qui est dans le service le plus important et de la puissance la plus grande. Dans le cas des locomotives de manoeuvre et de triage mentionnées, c'est la portion la plus basse,étant don- né que la manoeuvre se fait à une petite vitesse, tandis que le trans- port de la locomotive à une autre station s'effectue à une vitesse plus grande.
Une supposition répondant à ce fait (sans excitation à courant continu) serait, par exemple, Pf = 4 et Pp = 2/4, quand l'on obtient pour pp = 2 les valeurs n = 1/2 nl, 3/2 ni, pour Pp = 4 les valeurs n = 0 ou 2n1, de sorte que, en omettant n = 1/2 n1 et en insérant n2 = nl, la série des fréquences secondaires sera de n2=n1, 3/2 nI' n1.
En général, sur des crans de vitesse inférieurs, les moteurs de commande ont à développer un effort de traction plus grand que sur les crans de vitesse supérieurs ; part, sur les crans de vitesse supérieurs, les pertes de fer augmentent considérablement en raison de la fréquence élevée. Du fait de ces deux causes, il paraît avantageux d'alimenter les moteurs de commande sur les crans de vitesse inférieurs par un champ plus fort, donc par une tension plus élevée que cela ne se fait sur les crans de vitesse supérieurs.
Ceci s'obtient de façon que sur les crans de vitesse on rend le rapport de tension du convertisseur de fréquence différent, ce qui se fait le plus simplement en connectant sur certains crans de vi- tesse le stator du convertisseur de fréquence et sur d'autres crans le rotor, comme partie primaire, avec l'enroulement secondaire du convertisseur de phase. En admettant que le rapport de tension des enroulements de stator et de rotor du convertisseur de fréquence
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soit k, les moteurs de commande pourront recevoir, en comparaison de la tension qu'ils reçoivent si on les fait marcher directement à partir du convertisseur de phase, sur les autres crans de vitesse une tension k fois ou 1/k fois la normale, tensions parmi lesquel- les la valeur plus élevée se rapporte aux vitesses inférieures.
Les disjoncteurs nécessaires à ces commutations, de même que ceux servant à l'établissement des crans de vitesse, et aussi les dis- joncteurs destinés à d'autres buts, ne sont pas représentés dans la figure.
Comme mentionné déjà, le passage de la position de repos au premier cran de vitesse et consécutivement de chaque cran au cran suivant, se fait par la mise en court-circuit graduelle des rhéostats de démarrage insérés dans le circuit de l'induit des mo- teurs de commande à bagues collectrices. Les rhéostats insérés dans le circuit de l'induit des moteurs individuels sont isolés électri- quement l'un de l'autre, mais leur commande mécanique peut être commune à tous.
A l'accélération, la commutation d'un cran de vitesse au suivant plus haut et, cependant, la ramenée du rhéostat de démar- rage de la position finale à celle initiale, prend une certaine durée de temps. Pendant ce temps, les moteurs de commande sont sans courant, l'effort de traction manque, le train se ralentit, ce qui peut entraîner, surtout sur les lignes de montagne, lors du dêmar- rage sur rampe, des pertes de vitesse considérables. Pour réduire cet inconvénient, dans le système conforme à l'invention, la commutation peut être réalisée de façon que l'on divise les moteurs de commande, avec les rhéostats de démarrage qui leur appartiennent, en deux groupes au point de vue connexion.
Dans le cas de cette disposition, la commutation se fait d'abord sur l'un des groupes et pendant ce temps, l'autre groupe reste encore en circuit et empêche de ce fait le ralentissement. Puis l'on commute l'autre groupe et pendant ce temps le premier maintient, à son tour, la
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vitesse. Ainsi, l'autre groupe étant commuté, l'accélération sur le nouveau cran peut être initiée sans perte de vitesse transitoireo
Le convertisseur de phase même peut avoir un enroulement de stator particulier monophasé à haute tension et un enroulement de stator triphasé ou polyphasé à basse tension, mais il peut avoir aussi un enroulement de stator commun au système Ferraris-Arnè, éventuellement avec bobine de réactance et transformateur montés en séria avec cet enroulement.
Un moteur de démarrage particulier pour le démarrage du convertisseur de phase n'est pas nécessaire, puisque c'est le convertisseur de fréquence même qui peut être utilisé dans ce but.
Le schéma des connexions du dispositif conforme à l'inven- tion,représenté dans la figure, a, par exemple,un convertisseur ,de phase hexapolaire et un convertisseur de fréquence à 2/4 pôles (non excité par courant continu). En outre, ce schéma correspond au cas où le stator du convertisseur de fréquence constitue, à connexion tétrapolaire, la partie primaire, et son rotor la partie secondaire. Cette connexion peut répondre à la vitesse I. Pour la vitesse II, la connexion est la même, avec la seule différence que le stator 5 et le rotor 6 du convertisseur de fréquence font une connexion bipolaire. Pour la vitesse III le stator 5 et le rotor 6 du convertisseur de fréquence sont supprimés et les stators 7 et 7' des moteurs sont alimentés directement à partir de l'enrou- lement secondaire 2 du 'convertisseur de phase.
Pour la vitesse IV le rotor 6 du convertisseur de fréquence est branché, en connexion bipolaire et avec sens de rotation opposé à celui de la vitesse II, sur l'enroulement secondaire 2 du convertisseur de phase, le stator 5 du convertisseur de fréquence étant branché, également en con- nexion bipolaire, sur les stators de moteur 7 et 7'. Pour la vitesse V la ccnnexion est la même que pour la vitesse IV, avec la diffé- rence que le stator 5 et le rotor 6 du convertisseur de fréquence sont à connexion tétrapolaire. Aux cinq crans de vitesse se rap-
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portent, sur les moteurs de commande, au cas d'une fréquence primaire de 50 périodes, les fréquences secondaires de 16 2/3, 33 1/3, 50, 66 2/3, 83 1/3 et la vitesse de la locomotive est dans cette proportion, par exemple, de 25, 50, 75, 100 et 125 km/heure.
Pour la conmutation des pôles, n'importe quelle solution connue peut être adoptée, et le couplage du stator et du rotor du convertisseur de fréquence peut être interverti non seulement dans le but spécial déjà mentionné, mais, indépendamment de cela, aussi en général.
Dans les exemples cités jusqu'ici, entre les fréquences secondaires réalisables par le convertisseur de fréquence, est insérée partout aussi la valeur n1 à connexion.directe, laquelle répond à la fréquence primaire (fréquence de ligne). En ce qui concerne cependant l'étendue de l'invention, cette possibilité de connexion n'est pas de caractère restrictif, étant donné que par son omission cesse, en général, d'exister seulement le caractère de progression arithmétique des crans, ce qui pourrait même être désirable dans des buts particuliers et peut être réalisé, comme déjà mentionné, aussi autrement. Du reste, par le choix convenable des nombres de pôles Pf et Pp' il peut être réalisé aussi, dans ces cas d'exécution, que les fréquences secondaires constituent les membres d'une progression arithmétique.
Ainsi, par exemple, avec des nombres de pôles Pf = 8 et Pp = 2/6, la série de rapport des fréquences secondaires et primaires est, selon la formule, 1/4, 3/4, 5/4 et 7/4 ou, au cas de Pf = 10 et Pp = 2/6 : 2/5, 4/5, 6/5 et 8/5.
Vis-à-vis du système mentionné en second lieu dans l'intro- duction, lequel possède un groupe de machines particulier composé d'un convertisseur de fréquence et d'un moteur régulateur, ainsi que de moteurs de traction à cage d'écureuil, 'le système de commande faisant l'objet de l'invention signifie un progrès,, et précisément pour les raisons suivantes :
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1 - On peut se passer du moteur régulateur du convertisseur de fréquence, de son moteur de ventilation, de sa dynamo compte- tours et de ses machines de compensation, du moteur de démarrage du convertisseur de phase et de plusieurs éléments de connexion.
2 - Du fait qu'il n'y a pas de groupe convertisseur de fré- quence particulier, se trouve éliminée la perte de temps due au démarrage séparé de ce groupe ou, dans le cas de quelque irrégula- rité dans le service, à sa remise au nombre de tours convenable et à sa compensation.
3 - Le cran de vitesse auquel les moteurs de commande sont branchés, le convertisseur de fréquence étant supprimé, directement sur le convertisseur de phase, se prête non seulement à faire mar- cher les moteurs de commande avec plein nombre de tours, mais aussi à l'accélération jusqu'à ce nombre de tours. Par suite de cette disposition, en comparaison avec le système à moteur régulateur, se trouve supprimé le freinage par contre-courant. Dans la position de repos du groupe convertisseur de fréquence, la perte de résistance diminue, tandis qu'à une puissance donnée la force accélératrice augmente, donc la durée du démarrage diminue et le rhéostat de dé- marrage peut être de dimensions plus réduites.
4 - Le démarrage commence à une fréquence essentiellement plus élevée et, pour cette raison, son rendement étant par suite des pertes ohmiques relativement considérables aux fréquences très basses, désavantageux, s'améliore de telle manière que pour main- tenir le rendement de démarrage, il n'est pas nécessaire d'augmenter les dimensions des moteurs de commande.
Vis-à-vis de tous ces avantages, ce désavantage de l'invention qui puisse paraître critiquable, notamment que les induits des moteurs de commande ne sont pas à cage d'écureuil, mais sont pour- vus de bagues collectrices et de balais, peut être qualifié d'insi- gnifiant et de purement apparent, vu les résultats acquis avec des installations à moteurs de commutation beaucoup plus délicats, employés sur la majeute partie des locomotives électriques en service.