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DISPOSITION DE REGLAGE POUR MACHINES DIESEL-ELECTRIQUES DE
VEHICULES.
On sait que l'excitation de la dynamo de,'véhicules Diesel-élec- triques doit être réglée en fonction de différentes valeurs, telles que la vitesse du véhicule, la puissance désirée du groupe, son nombre de tours et analogues. Qe réglage a lieu généralement, automatiquement, ,,,Deux différents types de réglage en particulier ont fait leurs preuves. Pour un type de réglage le champ d'excitation de la dynamo est produit par une machine dynamoélectrique spéciale avec une caractéristique déterminée, qui ònction- ne en fonction du nombre de tours désiré du groupe et de la vitesse du véhi= cule. Le conducteur ne règle que l'alimentation du moteur Diesel, ce qui détermine parfaitement la puissance.
La difficulté dans cette forme de ré- alisation réside dans le fait que la construction d'une machine excitatrice avec exactement la caractéristique déterminée n'est pas possible. Dans le deuxième type des réalisations connues on a prévu, en vue de supprimer l' inconvénient précité., un régulateur électrique ourmécanique dans le circuit d'excitation de la dynamo, dont la caractéristique.peut toujours être bien adaptée aux conditions désirées.
L'alimentation et ainsi la puissance à four- nir est réglée par le onducteur., l'excitation étant réglée à l'aide d'un régulateur électromagnétique de manière telle que le couple moteur détermi- né par l'alimentation réglée,par le conducteur et le couple résistant dé- terminé par la vitesse momentanée et l'excitation sont en équilibre pour un nombre de tours déterminé à l'avancé. Le nombre de tours réglé de cette manière n'est pas constant et dépend de l'alimentation choisie; pour une alimentation maximum le dispositif règle le nombre de tours maximum; pour une alimentation partielle il règle un nombre de tours proportionnellement plus petit.
Dans des dispositions avec de tels régulateurs de champ on a employé jusqu'à présent pour le moteur Diesel du véhicule un régulateur avec trois ressorts de charge et un réglage à excentrique. L'invention a pour
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but de perfectionner ce dispositif de réglage et en particulier de supprimer les difficultés qui sont produites lors du passage de l'arrêt du véhicule à l'é- tat d'accélération, où seule une fraction de la puissance peut être utilisée pour l'accélération et où le réglage par modification de l'alimentation n'èst pas opportun pour des raisons connues.
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Dans ce but l'invention prévoit une machine dynamo à excitation étrangère, entraînée par le moteur Diesel, avec un régulateur pour le régla- ge de la quantité de combustible alimentée au moteur Diesel, en deux ou plu- sieurs étages de réglage et avec deux dispositifs de réglage, dont l'un rè- gle en fonction du courant de la dynamo dans le circuit à excitation étran- gère, en vue d'un courant de dynamo constant., et dont l'autre règle au delà d'une certaine vitesse de rotation', en fonction de la vitesse de rotation,, en vue d'une vitesse constante du groupe.
Par la suite est décrit un exemple de réalisation de la disposi- tion suivant l'invention, avec référence aux figures.
Fig. 1 et Fig. 2 représentent des diagrammes de vitesses de rot a- tion.
Fig. 3 représente-un schéma de couplage de la'disposition sui- vant l'invention.
Fig. I représente, en diagramme, la trajectoire -h- du manchon de réglage sous l'influence de la vitesse de rotation, pour un régulateur connu en soi avec trois ressorts de réglage et un réglage à excentrique dans les tringles de commande. La course totale du manchon de réglage est de 260% de la course de manchon qui est suffisante pour faire varier l'ali- mentation de 0 à 100%. La fraction de la course du manchon qui est utilisée chaque fois pour le réglage de l'alimentation, détermine le réglage de l'ex-. centrique prévu dans les tringles de réglage.
La caractéristique du régulateur, c'est-à-dire la quantité de l'alimentation - t - en fonction de la vitesse de rotation - n - est indiquée pour différentes positions de l'excentrique par la fig. 2. Dans la position ralenti de l'excentrique, seule la partie supérieure de la ligne suivant la fig. I est valable., à laquelle correspond dans la fig. 2 la caractéristique I. Le régulateur.règle une faible vitesse (p.ex. 550 t/m). -C'est la vites- se du ralenti. Lorsque l'excentrique-est réglé en vue de vitesses moyennes la section centrale de la ligne suivant fig. I est valable; à cette-ligne correspond la caractéristique 2 de la fig. 2.
Le régulateur règle une vitesse moyenne, par exemple 850 t/m.
Avec le réglage pour vitesses électées, représenté par la ligne 5, on ob- tient les vitesses les plus élevées, environ II50 t/m. Entre les réglages correspondant aux lignes 2 et 5 d'autres positions, quelconques de l'excen- trique sont possibles De telles positions intermédiaires données à titre d'exemple sont représentées par les lignes 3 et 4. Lorsque le réglage électrique doit maintenir la vitesse entre 900 et 1100 t/m, on constate que l'alimentation pour chaque des lignes tombant dans ce domaine aura une valeur déterminée. De cette manière on peut régler aisément à l'aide de l'excentrique l'alimentation du moteur Diesel.
En cas de suppression momen- tanée du couple résistant, le régulateur réduit également dans ces positions l'alimentation à zéro même pour une vitesse de 1150 t/m et -empêché ainsi l'emballement du moteur.
En tenant compte des moteurs Diesel usuels à grande vitesse l'accélération au cours du démarrage avait lieu jusqu'à présent avec une position d'excentrique correspondant à la ligne 2, pour que l'effort néces- saire pour l'accélération à de faibles vitesses puisse être obtenu à une vitesse moindre du moteur Diesel. Des difficultés se présentent alors lors- que au-delà d'une certaine vitesse la position du régulateur suivant fig. 2 doit être modifiée en la position du régulateur suivant fig 5, pour que le groupe travaille à plèine puissanceau cours de l'accélération subsé- quente. Des variations indésirables de l'effort de traction sont. alors pro- duibes.
Cette modification est d'autantplus difficile que l'excitation doit aussi être modifiée simultanément.
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La disposition suivant l'invention est en premier lieu destinée à des véhicules,dans lesquels le moteur Diesel peut déjà tourner au cours de la première phase du démarrage, donc à des faibles vitesses du véhicule, à pleine vitesse, ce qui est possible sans inconvénients avec des moteurs Diesel'lents. Grâce à la disposition suivant l'invention -on--peut obtenir un réglage automatique, pour lequel l'accélération est uniforme depuis le démarrage jusqu'à la vitesse maximum et ne produisant pas de variations de l'effort de traction.
Dans la disposition suivant l'invention le régulateur est placé dès le début de l'accélération entre,,les positions correspondant aux lignes 3 et 5, suivant qu'un effort de -traction ou accélération plus réduit ou plus élevée est souhaité. La vitesse du moteur Diesel augmente pour ces positions jusqu'à atteindre la vitesse de rotation maximum, et le moteur peut être chargé jusqu'à la limite correspondante. La charge du moteur Diesel varie en fonction de l'excitation et augmente avec cette dernière.
A cet effet on modifie l'excitation étrangère. Dans la disposition suivant l'invention l'excitation est augmentée à l'aide d'un dispositif influencé par le courant de la dynamo de manière telle qu'au cours de l'accélération le courant de charge de la dynamo et par conséquent l'effort de traction accéléré restent constants. Pendant l'augmentation de la vitesse du véhi- cule la tension aux bornes de la dynamo et par conséquent la charge à la- quelle est soumise le moteur Diesel augmentent uniformément, lorsque le courant réglé est constant. La charge atteint,finalement une valeur qui est une valeur limite supérieure pour la positioh de réglage donnée. Cela est obtenu pour un réglage correspondant par exemple à la ligne 4 au point 6.
Une augmentation supplémentaire de l'excitation provoquerait une dimi- nution de la vitesse de rotation du moteur Diesel. Dans la disposition sui- vant l'invention la chute de la vitesse de rotation est empêchée ou limitée par un deuxième dispositif de réglage, se trouvant également dans le circuit d'excitation de la dynamo et dépendant des variations de vitesse de la dyna- mo. Lorsque la vitesse de rotation tombe par exemple sous la*valeur dé- signée par le signe de référence 7, le deuxième dispositif de réglage réagit et diminue 1-'excitation jusqu'à ce qu'à ce que par suite d'une.diminution de la charge la valeur 7 est à nouveau atteinte.
Au cours de la suite de 1' accélération l'excitation est réglée par le deuxième dispositif de réglage de manière telle que la vitesse de rotation reste constante pour la valeur 7. L'accélération a lieu dans ce secteur à vitesse de rotation constante et sous charge constante, avec une puissance constante.
Au cours du réglage des différentes alimentations le deuxième dispositif de réglage est de préférence influencé grâce à une position adé- quate de la résistance de réglage correspondante de manière telle que le réglage pour une alimentation maximum a lieu à la vitesse de rotation maxi- mul et pour une alimentation partielle à une vitesse de rotation réduite en conséquence.
La ligne 8 de la,fig. 2 représente la vitesse de rotation en fonction de l'alimentation
Avec ce réglage le moteur Diesel ne tourne que pendant la courte durée de l'accélération avec-un couple élevé, et ne tourne à la vitesse de rotation maximum que lorsque la production de la puissance maximum est sou- haite. Le moteur'Diesel tourne en outre lorsque l'alimentation est réduite par exemple, la.fin d'une accélération en vue d'empêcher une accélération supplémentaire, avec une vitesse de rotation réduite, étant donné que le régulateur de vitesse électrique règle par l'intermédiaire de l'excitation de la dynamo une vitesse.de rotation réduite déterminée à l'avance.
Il résulte de ce qui précède qu'un réglage correspondant à la ligne 2 n'est même pas nécessaire dans certaines .circonstances. Si donc on peut se passer d'une vitesse de rotation moyenne du moteur Diesel, 1?'étage de réglage moyen du régulateur peut également être supprimé.
La fig. 3 représente une disposition de couplage qui règle une intensité de courant constante et une vitesse de rotation constante. Le mo= leur Diesel non représenté entraîne le dynamo 10 Pour le réglage de la dy- namo on emploie un enroulement de champ 13, alimenté par la batterie 14 par
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l'intermédiaire des résistances de réglage 15 et 18, -La résistance de ré- glage 15 est commandée par l'électro-aimant 16 se trouvant dans le circuit de la dynamo en fonction du courant de la dynamo, et se trouve dans le cir- cuit de l'enroulement de champ 13.
Dans le même circuit se trouve une deuxième résistance de réglage 18, qui est commandée par l'interné diaire de l'électro-aimant 17 en fonction de la vitesse de rotation de la dynamo 9, clavetée sur un arbre commun avec la dynamo 10 et excitée par l'inter- médiaire de l'enroulement série 21.12 désigne les moteurs d'entraînement du véhicule alimentés par la dynamo 10.
Pendant l'accélération à partir du domaine des faibles vitesses de rotation 1'électro-aimant 16 provoque un réglage de l'excitation tel que l'intensité de la dynamo reste cons tante . L'électro-aimant 16 est réglable de manière connue en soi, de telle sorte que le conducteur a.la possibilité d'accélérer avec une intensité plus réduite ou plus élevée. L'électro-aimant et le régulateur Diesel sont de préférence réglés en parallèle et peuvent être accouplés à cet effet mécaniquement, de sorte que lorsqu'une alimenta- tion réduite est prévue, une faible intensité de courant est réglée, et in- versément.
Lorsque le véhicule atteint une vitesse à laquelle 1''accélération avec du courant constant provoquerait une diminution de la vitesse de rota- tion, 1'électro-aimant 17, lorsqu'un réglage adéquat est prévu, se charge du réglage en vue d'obtenir une vitesse.-de rotation constante. ' Dans ce but l'électro-aimant 17 est monté dans le circuit de la dynamo 9 et du théostat amortisseur réglagle 11, circuit sensible à la vitesse de rotation. Le ré- glage en vue d'obtenir une vitesse, de rotation prédéterminée a lieu en dim i- nuant l'excitation dans le cas d'une vitesse de rotation trop faible, et en l'augmentant dans le cas d'une vitesse de rotation trop grande.
En cas de modification de l'alimentation entre les;.valeurs correspondant aux lignes 3 et 5 le rhéostat amortisseur II solidaire de l'organe de commande du ré- gulateur 20 est varié simultanément et astatiquement de manière telle que seule en cas d'alimentation maximum soit réglée la vitesse de rotation maxi- mum; en cas d'alimentation réduite par contre suivant la ligne 8, une dimi- nution de la vitesse de rotation soit obtenue. p.our pouvoir diminuer l'é- nergie de l'excitation dans le circuit règle de l'enroulement 13, on prévoit de préférence une dynamo 10 à auto-excitation. L'enroulement 19 a pour cette raison la forme d'une bobine auto-excitatrice.
L'enroulement d'excitation 13 peut être alimenté à partir d'une machine excitatrice séparée, et dans ce cas les résistances de réglage 15 et 18 sont prévues dans le circuit d'excitation de la machine excitatrice.
Dans la disposition à réglage par l'intermédiaire de la machine excitatrice on peut diminuer considérablement l'énergie du circuit réglé et par consé- quent les dimensions des résistances de réglage.
Les résistances 15 et 18 sont commandées par les électro-aimants 16 et 17, soit directement, soit par l'intermédiaire de moteurs auxiliaires.
Pour une commande directe conviennent particulièrement les résistances de réglage à charbon connues en forme de colonne, dont la résistance peut être modifiée entre des limites étendues grâce à la pression exercée sur la colon- ne.
La dynamo 9 alimentant l'électro-aimant 17 peut être excitée par un aimant permanent, mais peut également avoir la forme, comme indiquée d' une dynamo-série.
De même la résistance de réglage 18 peut être commandée par un autre dispositif quelconque sensible à la vitesse de rotation par exemple un régulateur centrifuge.
Au lieu d'un régulateur à trois ressorts on peut aussi employer d'autres régulateurs, 'qui en cas de réglage à la vitesse de rotation maximum permettent de limiter l'alimentation à différentes valeurs. A cet effet on peut également prévoir un dispositif de limitation d'alimentation indépen- dant du régulateur.
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Au lieu d'être prévu dans le circuit série, 1'électro-aimant 16 peut également être monté en shunt, par exemple en dérivation à l'enroulement d'excitation série d'un moteur d'entraînement.
REVENDICATIONS.
1. Disposition pour le réglage automatique de l'excitation de la dynamo de commande Diesel-électriques de véhicules, caractérisée en ce que le régulateur limitant la vitesse de rotation du moteur est équipé d'un dispositif de limitation d'alimentation à plusieurs étages et en ce que le réglage dans le circuit d'excitation extérieur de la dynamo a lieu, à de faibles vitesses, à l'aide d'un régulateur sensible à l'intensité du courant en vue d'obtenir un courant de dynamo constante et.au-dessus d'une certaine vitesse à l'aide d'un régulateur sensible à la vitesse de rotation, en vue d'obtenir une vitesse de rotation constante du groupe d'entraînement.