<Desc/Clms Page number 1>
Linvention est relative à une locomotive à convertisseur com- portant des moteurs de traction triphasés, alimentés, par l'entremise d'un convertisseur de phase et de fréquence, depuis une ligne de contact mono- phasée,notamment à fréquence industrielle.
L9invention vise à réaliser, dans de telles locomotives à con- vertisseur, une séparation nette entre les systèmes monophasé et polyphasé, cela sans frais supplémentaires et en utilisant un alternateur synchrone pour le convertisseur et des moteurs triphasés pour l'entrainement du véhi- cule. L'invention vise en outre à faire en sorte que le couple de démarra- ge des moteurs de traction puisse être élevé d'une manière aussi simple que possibleo Selon l'invention, ces objectifs sont réalisés grâce au fait que la tension triphasée est recueillie à partir d'une machine synchrone comportant deux corps rotatifs concentriques.
Linvention sera exposée d'une manière plus détaillée en se ré- férant aux dessins annexés dont les figures 1 et 2 représentent schémati- quement deux exemples de réalisation de la disposition selon l'invention.
Dans la figure 1, la référence 1 désigne un moteur monophasé, constitué avantageusement par un moteur synchrone et alimenté, à travers le transformateur 2 de la locomotive, depuis la ligne de contact monopha- sée 3 à 50 périodes. Le rotor du moteur monophasé 1 est muni d'un bobinage d'amortisseur 4 et d'un bobinage d'excitation à courant continu 5, ce dernier bobinage étant alimenté depuis le secteur de courant continu 6, par l'intermediaire de bagues collectrices. Il y a lieu.de prévoir en outre une machine synchrone comportant deux corps ou éléments tournant concentriquement 7, 8, c'est-à-dire un rotor extérieur et un rotor intérieur. Le moteur monophasé 1 commande d'une part le rotor intérieur 8 et d'autre part, par l'intermédiaire d'un mécanisme de commande, le rotor extérieur 7, de la machine synchrone.
Le mécanisme de commande consiste avantageusement en un système Ward-Leonard composé d'une génératrice à courant continu 9 et d'un moteur à courant continu 10. Au lieu d'un système Ward-Leonard, on peut employer par exemple une transmission hydraulique. Dans le cas d'un système Ward-Leonard, la génératrice 9 est couplée mécaniquement au rotor du moteur monophasé 1, tandis que le moteur à courant continu 10 est couplé mécaniquement au rotor extérieur 7 de la machine synchrone. Ce dernier rotor porte une bobinage triphasé 11 qui fournit, au moyen de bagues collectrices 12, la tension triphasée pour les moteurs de traction 13, établis comme moteurs asynchrones.
L'élément rotatif extérieur 7 de la machine synchrone peut être entraîné., à l'aide du moteur à courant continu 10 en montage WardLeonard, dans le même sens que le rotor intérieur 8 ou dans le sens opposé, de sorte que l'on peut recueillir aux bagues collectrices 12 une fréquence réglable de 0 à 100 périodes pour l'alimentation des moteurs de traction 13. Le réglage des moteurs de traction, notamment aux faibles vitesses, de préférence pendant le démarrage, s'opère en modifiant le courant d'excitation du bobinage d'excitation à courant continu 16 de la machine syn- chrone à l'aide d'un rhéostat 14.
En effet, si, aux fréquences peu élevées, la tension venait à diminuer avec la fréquence, les moteurs fourniraient un effort insuffisant; comme on le sait, aux basses fréquences, la tension du moteur de traction ne devrait pas être réduite proportionnellement à la fréquence et, d9autre part, on doit disposer d'un couple de démarrage particulièrement élevé. Cette élévation relative de la tension aux fréquences peu élevées peut être réalisée par exemple automatiquement, conjointement avec le réglage de la fréquence.. Le facteur de puissance de la locomotive est influencé par une modification de l'excitation en courant continu 5 du moteur monophasé, à l'aide du rhéostat 15.
Dans la disposition décrite ci-dessus, le moteur monophasé est établi comme moteur synchrone, ce qui permet de réaliser un facteur de puis-
<Desc/Clms Page number 2>
sance favorable, de 1 par exemple. Par contre, on doit dans ce cas acèepter l'inconvénient qui consiste en ce que l'installation devient beaucoup plus sensible aux interruptions de courant dans le fil de contact que lorsque le moteur monophasé est une machine synchrone. Il peut donc être désirable, dans certaines conditions, d'établir le moteur monophasé comme machine asynchrone. En raison de la caractéristique shunt des moteurs de traction,la charge risquerait de se répartir d'une façon non uniforme sur les moteurs de traction dans le cas où les bandes de roulement des roues auraient subi une usure inégale.
Pour éviter cet inconvénient, on peut subdiviser la machine synchrone 7., 8 en plusieurs machines identiques et affecter à ces machines fractionnelles des moteurs de traction individuels ou des groupes de ces moteurs. Dans ce cas,les vitesses de rotation des rotors extérieurs des différentes machines synchrones doivent être calculées de telle façon que les charges des moteurs de traction deviennent à nouveau identiques. Lorsque le moteur 1 est à pôles réversibles, à savoir, de façon que les nombres de pôles sont au moins approximativement proportionnels aux fréquences du secteur, la locomotive peut sans difficulté circuler avec une alimentation 16 2/3 périodes, c'est-à-dire, elle peut circuler sur des réseaux alimentés en fréquences différentes.
La Figure 2 représente une forme de réalisation simplifiée de l'invention, où les deux machines du convertisseur de phase et de fréquence sont combinées en une seule machine. Cette machine comprend trois corps de machine concentriques, dont l'un est stationnaire, tandis que les deux autres sont montés à rotation. Sur le corps fixe extérieur 20 est disposé le bobinage monophasé 21, relié au fil de contact 3 à travers le transformateur 2. A l'intérieur du corps de stator 20 se trouvent les deux éléments rotatifs 22,23, disposés d'une manière concentrique. Le rotor 22 correspond au rotor du moteur monophasé 1 de la figure 1 et comporte également un enroulement d'amortisseur 24 destiné à annuler le champ tournant inverse, ainsi qu'un bobinage d'excitation à courant continu 25.
L'élément 22 entraîne,par l'intermédiaire d'un système Ward-Leonard, composé de la génératrice à courant continu 26 et du moteur à courant continu 27, l'au- tre élément de machine rotatif 23, qui porte le bobinage triphasé 28 alimentant les moteurs de traction 13 par l'entremise des bagues collectrices 12.
Le fonctionnement de cette dernière disposition est analogue à celui de la Fig. 1. Ici également, le rotor 22, lequel est accouplé mécaniquement au moteur à courant continu 27, est réglé dans un montage WardLeonard, afin de fournir la fréquence appropriée en vue de l'alimentation des moteurs de traction. Le facteur de puissance du convertisseur est ré- glé en modifiant le courant dans le bobinage d'excitation à courant continu 25 de l'élément rotatif 22,à savoir, à l'aide du rhéostat 15, tandis que le réglage requis des moteurs de traction, notamment au moment du démarrage, est réalisé par des prélèvements d'une tension appropriée à partir du transformateur 2 de la locomotive.
Le convertisseur selon la Figure 2 peut être aisément établi de telle façon que l'élément fixe 20 se trouve à l'intérieur et que les éléments rotatifs 22,23 constituent des rotors concentriques extérieurs à ce premier élément. De même, dans la machine synchrone 7 de la figure 1, on peut intervertir les rôles des rotors extérieur et intérieur, de telle façon que le bobinage triphasé 11 se situe à l'intérieur et le bobinage d'excitation à courant continu 16, à l'extérieur. De telles intervèntions et d'autres, semblables, ne modifient en rien l'essentiel de l'invention.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.