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La présente invention concerne les systèmes de com- mande automatique des trains par induction intermittente, qui avertissent le mécanicien d'un train qu'il approche d'un si- gnal, se trouvant à une certaine distance, et qui lui font savoir si ce signal indique la voie libre,c'est-à-dire présente
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un feu vert, ou s'il indique qu'il faut avancer avec précaution, c'est-à-dire s'il présente un feu 'jaune; si le signal présente un feu jaune, le système de commande amorce une application automatique des freins, à moins que le mécanicien n'agisse d'une manière quelconque, dans un délai prédéterminé, pour accuser réception de l'avertissement.
Dans un tel système, un aimant permanent et un électro-aimant sont montés en ligne sur la voie; à une distance prédéterminée avant le signal, de manière qu'un train se rapprochant de celui-ci passe d'abord sur l'aimant permanent. L'électro-aimant est excité Quand le signal est vert, et il perd son excitation quand le signal devient jaune ; deux aimants sont disposés à peu près verticalement, l'aimant permanent ayant son pôle sud en haut, tandis que l'électro- aimant, quand il est excité, a son pôle nord en haut.
Le dispositif porté par le train comprend un relais récepteur à deux positions, qui passe d'une première position à une deuxième position quand un récepteur passe au-dessus des aimants, sui- vant la polarité du flux magnétique qu'il traverse, de manière à fermer ou ouvrir les circuits d'excitation des autres relais commandant l'excitation d'une valve magnétique et certains dispositifs indicateurs et avertisseurs. La valve magnétique est normalement excitée et elle provoque une application des freins quand elle passe à sa position de repos ou de non exci- tation.
Le dispositif indicateur est nécessaire pour afficher une indication relative à l'état du dernier signal franchi; les dispositifs avertisseurs comprennent une sonnerie, qui retentit pendant une période brève quand le signal dont le train se rapproche indique une voie libre, c'est-à-dire pré- sente un feu vert; et une trompe qui se fait entendre quand le signal présente un feu jaune.
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Les systèmes de commande du type décrit ci-dessus présentent -Lui inconvénient du fait qu'ils comprennent certains relais, comme on'l'a indiqué ci-dessus, dont les parties mobi- les constituent une source potentielle de troubles de -'onction, nement provenant de l'usure, de détériorations, de vibrations et de chocs mécaniques; ces parties mobiles exigent en outre une main d'oeuvre qualifiée pour les maintenir en état de fonctionnement.
L'invention a pour but de réaliser un dispositif . porté par un train et destiné à un système de commande auto- matique du type décrit ci-dessus ; dans ce dispositif, le nombre des parties mobiles a été réduit; on utilise à cet effet une modification,des-circuits de déclenchement à trans- ducteur; dans. ces circuits modifiés, un détecteur dé flux, quand il est saturé,par le flux de l'aimant-permanent (ou de l'électro-aimant ), coupe le courant de commande passant dans un transducteur et excitant la valve.magnétique de frei- 'nage.
En d'autres termes, ce système est normalement excite, analogue à un circuit de voie et par conséquent à l'abri de tout danger¯causé par une défaillance d'alimentation ou une rupture de conducteur. Le transducteur reçoit un degré variable de self-excitation ou réaction, en fonction de l'impé- dance dune bobine d'inductance non linéaire ; cettebobine d'inductance est connectée de telle manière que, quand la sortie du transducteur est minimum, la bobine diminue la self- excitation, tel point qu'elle'ne produit qu'un effet faible excitation, tel point qu'elle ne produit qu'un. effet faible cu nul;
au contraire, quand le transducteur fournit un courant de sortie maximum, la self-excitation est suffisamment aug- mentéspar la bobine pour maintenir ce maximum Le dotecteur
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de flux, qui est l'élément récepteur, est intercalé dans le circuit de self-excitation; il peut ainsi produire.le déclenche- ment du transducteur de sa situation "contact" à sa situation ."coupé", en arrêtant momentanément le passage du courant dans ce circuit.
L'invention réalise par conséquent, dans ou pour un système de commande automatique de train par induction inter- mittente, du type décrit ci-dessus, un dispositif porté par le train et comprenant un premier transducteur, qui comporte un enroulement à courant alternatif, connecté, en série avec une charge, aùx'bornes d'alimentation en courant alternatif, un enroulement de réaction, et enfin un enroulement de commande pouvant être incorporé dans l'enroulement de réaction ;
un circuit de réaction, qui englobe ledit enroulement de réaction, est excité en fonction du courant passant dans ladite charge, grâce à quoi, le courant de l'enroulement de réaction maintient le courant de la charge, quand celui-ci est maximum, à sa valeur maximum, mais est insuffisant pour augmenter le courant de la charge, quand celui-ci est minimum.
Le circuit de réac- tion comprend aussi un dispositif, susceptible d'être saturé au point de vue magnétique, qui est compris dans un récepteur, susceptible d'être monté sur un wagon du train, de manière à permettre audit dispositif saturable de répondre au flux de l'aimant de voie en diminuant le courant de l'enroulement de réaction depuis son maximum jusqu'à son minimum ; undisposi- tif est prévu pour fournir une impulsion de courant à l'en- roulement de commande, de manière à rétablir le courant de l'enroulement de réaction à une valeur -capable de rétablir le courant de la charge à sa valeur maximum; un dispositif est prévu d'autre-part pour exciter la valve magnétique de
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freinage, en fonction du courant passant dans le circuit de réaction;
ainsi, la valve magnétique produit une application des freins, quand le courant tombe dans le circuit de réaction en dessous d'une valeur prédéterminée. L'enroulement de réaction est excité de préférence par un courant continu dérivé d'un transformateur saturable inclus dans le récepteur; le noyau . de ce transformateur est saturé par.le flux des aimants de voie et réduit ainsi la sortie du transformateur à une valeur produisant le courant minimum dans l'enroulement de réaction, quand le train passe sur les aimants.
Le circuit de réaction comprend aussi de préférence une bobine d'inductance magnétique saturable, qui présente une faible impédance au courant alternatif du circuit de réaction, quand ce courant est maximum, et qui présente au contraire une impédance élevée quand ce courant est minimum, en empêchant ainsi le rétablissement automatique de ce courant à sa valeur maximum..
L'impulsion du courant, fournie à l'enroulement de commande pour rétablir le courant dans l'enroulement.de réac- tion, peut être émise par une bobine de remise à zéro, qui est montée dans le récepteur de manière à passer à travers le flux de chacun des aimants de voie, après le transformateur statu- rable.
On a représenté l'invention, à titre d'exemple, sur le dessin annexé. Sur ce dessin : -la figure 1 représente schématiquement des circuits qui constituent, sous sa forme la plus simple, un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 montre les circuits de la figure 1, qui ont été modifiés, de manière à y incorporer certaines
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précautions de sécurité normalement exigées dans les systèmes de signalisation des chemins de fer; -la figure 3 est une modification des circuits de la fig.2, elle montre l'incorporation d'une bobine de remise à zéro et d'un etage amplificateur; -la figure 4 représente la distribution du flux dans certaines'parties du dispositif, quand le train passe au-dessus des aimants, et représente également certaines variations de potentiel et de courant provoquées par ce passage;
-la figure 5 montre une modification des circuits de la fig.3; ces modifications ont pour but de permettre au train de s'arrêter, avec son récepteur directement au-dessus de l'aimant permanent de la voie; -la figure 6 représente un mode de réalisation préfé- ré d'un circuit indicateur servant à commander l'indicateur visuel et la sonnerie.; -les figures 7 et 8 montent les caractéristiques magnétiques des deux transducteurs de la figure 6 ; -la figure 9 représente une variante du circuit indicateur; -les figures 10a, 10b, et 10c, quand on les place côte à côte dans cet ordre avec la figure 10a à gauche, repré- sentent une combinaison des circuits des figures 3 et 6, cette combinaison étant modifiée pour supprimer certains inconvénients inhérents à ces circuits.
Si l'on considère maintenant la figure 1, on voit que le circuit représenté sur cette figure et que l'on appel- . lera "le circuit de déclenchement", comprend un transducteur TD1 comportant un enroulement XI à courant alternatif, un enroulement de réaction X2 et un enroulement de commande X3;
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ce dernier peut constituer une partie de l'enroulement de réaction X2.
L'enroulement X1 à courant alternatif est connecté en série avec une charge représentée ici sous la forme d'une résistance Rl, aux bornes S d'alimentation en courant alterna- tif. Un circuit de réaction est connecté en dérivation sur la résistance RI; il comprend l'enroulement de réaction X2, un redresseur Ml, un transformateur saturable Tl, une bobine saturable L1 et un redresseur M2. La valve magnétique de frei- nage BM est connectée aux bornes à courant continu du redres- seur M2; elle est donc excitée en fonction du courant passant dans le circuit de réaction, et elle reste en position d'exci- tation seulement pendant que le courant est maintenu au-dessus 3'une valeur prédéterminée.
Quand le transducteur fournit un courant maximum, le potentiel aux extrémités de la résistance RI est suffisant pour saturer la bobine Ll, et l'impédance totale du circuit le réaction est alors telle qu'avec des enroulements de trans- iucteur convenablement choisis, le nombre des ampères-tours ie réaction est suffisant pour maintenir la sortie du transduc- teur au voisinage de son maximum; il en résulte un état d'é- quilibre stable . Dans cet état, on peut dire que le-transduc- teur se trouve dans la condition "contact".
Si le transforma- teur saturable est maintenant saturé par un flux continu extérieur, son courant de sortie devient presque nul et le courant de sortie du transducteur tombe donc également à une valeur faiole, de même que le potentiel aux extrémités de la résistance RI; la bobine saturable L1 constitue donc une ïmp é- dance élevée. Quand le transducteur se trouve dans cette condi- tion, on peut dire qu'il est "coupé".
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Quand le flux de saturation est supprimé sur le transformateur saturable, l'augmentation d'impédance du cir- cuit de réaction ne permet le passage que d'un très faible courant de commande, qui n'est pas suffisant pour élever d'une manière appréciable la sortie du transducteur au-dessus de sa valeur minimum, et il en résulte une seconde condition d'équi- libre stable. La condition de courant maximum peut être réta- blie au moyen d'une impulsion appliquée au courant de réaction ou à un enroulement séparé tel que celui représenté sur la figure 1 .
Il serait possible de constituer la résistance R1 par une charge utile (c'est-à-dire d'utiliser comme résis- tance R1 la valve magnétique de freinage ou l'enroulement de commande d'un autre amplificateur) mais on profite de deux avantages en connectant la charge dans le circuit de réaction :
1 ) grâce à l'impédance variable de la bobine statu- râblé, le rapport du courant maximum au courant minimum dans le circuit de réaction est plus grand que dans l'enroulement à courant alternatif du transducteur.
2 ) si RI comprenait un redresseur, comme dans le cas où on voudrait avoir un courant continu de sortie, toute aug- mentation de la résistance directe du redresseur, qui serait due à un vieillissement naturel ou à une détérioration, aug- menterait le courant de reaction, et aurait ainsi tendance à créer un courant parasite à la sortie du transducteur ; avec la disposition représentée, la détérioration du redresseur produirait une tendance vers un courant minimum de sortie, ce qui est conforme à la sécurité.
La résistance R2 est connectée directement en série avec l'enroulement de réaction ,de manière à réduire les
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courants harmoniques, qui pourraient autrement empêcher le fonctionnement correct du circuit, après avoir été redressés par le redresseur du circuit de réaction.
Puisque l'invention est destinée à être appliquée en conjonction avec des systèmes de freinage de chemin de fer, il est désirable de prendre des précautions pour éviter certains défauts pouvant se produire dans le dispositif repré- senté sur le dessin; ces défauts, qui pourraient créer des conditions dangereuses, sont les suivants :
1 ) un circuit ouvert dans la résistance R1,
2 ) un court-circuit dans l'enroulement de la bobine saturable ou dans les enroulements à courant alternatif du transducteur,
3 ) une augmentation du potentiel d'alimentation ou une diminution de la fréquence.
On a représenté sur la figure 2 les modifications nécessaires pour éliminer ces défauts dangereux. On évite la possibilité de spires en court.-.circuit dans les enroulements à courant alternatif du transducteur ou dans l'enroulement de la bobine saturable, pour toutes les applications pratiques, en prévoyant dans les enroulements des spires si peu nombreuses et un isolement soumis à des contraintes si faibles qu'une spire, en court-circuit, constitue plutôt une détérioration mécanique qu'un défaut électrique. Les enroulements peuvent ainsi être considérés comme sûrs par eux-mêmes. Les enroule- ments du transducteur peuvent être des spires uniques en une bande épaisse de cuivre.
En ce qui concerne la bobine saturablq il n'est peut-être pas possible d'obtenir avec une seule spire la caractéristique d'impédance désirée, mais on considère qu'on obtient un degré suffisant de sécurité' avec un enroulement
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composé par exemple de quatre spires d'une bande de cuivre enroulée en spirale avec interposition d'une bande isolante.
Il faut remarquer que le risque de rupture de l'isolant est virtuellement inexistant en raison des potentiels très faibles utilisés dans le circuit (inférieurs à 1/2 volt).
Puisqu'il est impossible et d'ailleurs non nécessaire d'étendre ce principe au reste du circuit, on interpose, entre la bobine saturable et le transformateur saturable, un trans- formateur d'adaptation T2, comportant un enroulement'primaire à spire unique et un enroulement secondaire à impédance relative- ment' élevée.
Pour exclure la possibilité de troubles dus à la rupture des connexions sur Rl, on fabrique cette résistance sous la forme d'un shunt à quatre bornes, de manière que la suppression d'une connexion quelconque provoque la coupure du circuit de réaction. Le risque de rupture de la résistance elle-même, rupture qui serait dangereuse, est rendu négligeable du fait que, dans un circuit à impédance si faible, cette résistance peut être réalisée sous la forme d'une barre pra- tiquement indestructible en une matière résistante.
Il reste encore un autre risque de dérangement : c'est celui d'une augmentation dangereuse du courant d'aiman- tation du transducteur, à la suite d'une augmentation du rapport potentiel-fréquence de l'alimentation ; risque est supprimé en utilisant un transformateur T3 d'alimentation, dont le noyau est en une matière possédant une caractéristique de saturation pointue ; noyau se comporte comme un limiteur absolument sûr du potentiel moyen, en fournissant un potentiel de limitation proportionnel à la fréquence.
Dans les cas où le potentiel d'alimentation est nominalement constant, avec
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ane tolérance par exemple de + 2%, on peut connecter un fusible F en série avec le primaire du transformateur, pour réaliser ine protection contre le potentiel excessif, qui pourrait résulter d'une défaillance du dispositif de régulation; cepen- iant, quand le potentiel d'alimentation peut varier dans une large plus étendue, la variation du courant dans le circuit de léclenchement est nettement excessive ( par suite de'la carac- ;éristique de L1), et dans ce cas, il est avantageux d'utiliser se transformateur saturable d'alimentation T3 comme un stabi- .isateur de voltage rudimentaire, mais très efficace et sûr;
veci est réalisé en alimentant le primaire par l'intermédiaire :'une résistance appropriée (non représentée).
Quand on veut que le dispositif fonctionne correc- ,émeut à des vitesses relativement élevées, atteignant par exemple 190 kilomètres/heure, l'impulsion de flux magnétique qui sature le transformateur Tl a une durée très brève et .emande donc une réponse rapide du transducteur TDI; en ajou- ,ant à cette considération le fait qu'une petite partie seule- ient du courant total de sortie du transducteur est utilisable fous la forme d'énergie utile, et en se souvenant que le ;ransformateur saturable doit ,être assez petit pour répondre m flux disponible et ne fournit donc qu'un courant de sortie .imité,on. comprend qu'il est désirable de prévoir un autre étage d'amplification pour actionner la valve magnétique de freinage.
On voit. sur la figure 3 les circuits de la figure 2, auxquels on a ajouté un deuxième étage d'amplification. Dans ces circuits de la figure 3, la sortie du redresseur M2, au Lieu d'alimenter directement la valve magnétique de freinage, est connectée à l'enroulement de commande d'un second
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transducteur TD2, dont l'enroulement a. encrant alternatif est connecté, par l'intermédiaire d'un transformateur T5, aux bornes S d'alimentation en courant alternatif, et excite l'enroulement primaire d'un transformateur de sortie T4; ce transformateur fournit à la valve magnétique de freinage BM son courant d'excitation par l'intermédiaire d'un redresseur M3.
Un condensateur C1 est connecté aux bornes de la valve magnétique BM, de manière à donner à celle-ci une caractéris- tique de retard à la chute ; la valve magnétique ne retombe pas, pendant qu'elle passe entre les deux aimants, et son excitation peut donc être rétablie avant qu'elle ne retombe, si le signal est vert et si l'électro-aimant de la voie est par conséquent excité.
On voit également sur la figure 3, une bobine RS de remise à zéro ; cette bobine est montée dans le récepteur, près du transformateur saturable Tl, dans une position telle qu'elle passe au-dessus des aimants de la voie avec le trans- formateur. Cette bobine RS est connectée à l'enroulement de commande X3 du transducteur TD1 et le circuit ainsi formé de remise à zéro doit être capable de détecter la direction du flux, venant des aimants de la voie, et de fournir au trans- ducteur TD1 de déclenchement une impulsion de remise à zéro si .le récepteur passe au-dessus d'un pôle Nord. D'autre part, cette bobine doit être incapable de fournir un courant de sortie parasite, qui empêcherait le circuit de déclenchement de répondre correctement au flux Sud venant de l'aimant permanent.
Ces exigences sont satisfaites par une simple bobine, montée sur le récepteur avec son axe vertical, de manière à engendrer une.force électromotrice en réponse au déplacement du récepteur à travers le champ magnétique, et
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connectée directement à l'enroulement de commande de remise à zéro prévu sur le transducteur.
L'action de ce circuit de remise à zéro est représen- tée par les courbes de la figure 4, qui montrent : a) la distribution des flux magnétiques des aimants de la voie, b) l'état correspondant du couplage du transformateur Tl, au moment où il traverse ces flux, c) le potentiel induit dans la bobine de remise à zéro pendant qu'elle passe au-dessus des aimants, d) le courant de sortie fourni à la valve magnétique de freinage BM.
Les lignes pointillées tracées sur cette figure représentent les conditions résultant de l'excitation de l'électro-aimant, quand le signal présente un feu vert.
Quand le récepteur entre dans le champ de l'aimant permanent, le transformateur saturable Tl est rapidement réduit à un état, dans lequel le couplage est virtuellement nul et les enroulements présentent une impédance très faible. N'étant pas soumis pour le moment à l'effet de la bobine de remise à zéro, le courant de sortie du transducteur TD1 commence à décroître, par suite.. de la disparition de son signal d'entrée, avec une vitesse dépendant de sa constante de temps, et au moment où le récepteur quitte le champ, le transducteur se trouve dans sa condition stable "coupé".
Le sens de connexion de la bobine de remise à zéro est tel que l'impulsion engendrée au moment où le flux de l'aimant permanent'augmente dans cette bobine, est dirigée de manière à maintenir TDI en condition de "contact"; ains'i, initialement, l'effet de la saturation de Tl est annulé en ce qui concerne la coupure du courant de.
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réaction. Cependant, pendant que le flux diminua, une impulsion est engendrée dans la bobine de remise à zéro suivant la direc- tion-opposée, et TD1 passe rapidement à la condition "coupé".
Le circuit de déclenchement répond ainsi à l'aimant permanent, aussi bien dans le cas où la bobine de remise à zéro est en circuit, que dans le cas contraire, et on constate en pratique qu'il continue à fonctionner à grande vitesse, même quand la bobine de remise à zéro et l'enroulement sont court- circuités, de telle sorte que la sécurité inhérente au système est entièrement conservée.
'On peut observer aussi qu'au-dessus d'une vitesse très modérée, le circuit fonctionne sur le courant de sortie de la bobine de remise à zéro seule, sans le transformateur saturable ; celui-ci est cependant nécessaire pour réaliser le fonctionnement à des vitesses décroissant jusqu'à zéro, et pour obtenir les caractéristiques essentielles de sécurité dans le cas d'un défaut de fonctionnement.
L'électro-aimant de voie n'étant pas excité, le circuit do déclenchement reste non excité, jusqu'au moment où on le remet à l'état initial par un circuit manuel de remise à zéro, qui excite un enroulement X4 avec un courant continu d'une polarité appropriée ; la valve magnétique de freinage perd donc son excitation avec un retard approprié.
Si, au contraire, l'électro-aimant est excité, quand le récepteur entre dans le champ de celui-ci, le transformateur saturable se trouve saturé de nouveau; il n'en resulte naturellement aucun effet, puisque ce transformateur n'est pas excité ; enmême temps, une autre impulsion est engendrée dans la bobine de remise à zéro, suivant une direction tendant à faire passer en situation "coupé" le circuit de déclenchement qui a déjà
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perdu son excitation.
Finalement, quand elle quitte le champ de l'électro-aimant; la bobine de remise à zéro engendre dans la direction opposée une impulsion, qui rétablit le circuit de déclenchement à sa condition normale "contact", le transfor- mateur saturable perdant sa,saturation à temps pour maintenir cette condition avant que l'effet de l'impulsion de remise à zéro soit terminé.'
Pour assurer un rétablissement rapide du courant de réaction, il est nécessaire d'éviter une inductance exces- sive dans les parties du circuit de réaction parcourues par un courant continu. Ce rétablissement est facilité par l'em- ploi 'd'un' transducteur en parallèle pour TD2; si' ion utilise un transducteur en ¯série, il est désirable d'y incorporer un enroulement de commande en court circuit.
Les circuits décrits ainsi jusqu'à présent présen- tent un inconvénient; en effet, si un train s'arrête, avec son récepteur placé directement au-dessus d'un aimant permanent du système, les freins sont appliqués automatiquement confor- nément au fonctionnement normal du système, et le train ne peut plus avancer tant que les freins n'ont pas été desserrés en remettant manuellement à zéro lè circuit ; d'autre part, le circuit ne peut pas être remis à zéro¯tant que le récepteur se trouve au-dessus de l'aimant permanent, et par conséquent le train ne peut se déplacer qu'en coupant l'alimentation du système de commande automatique. '
Pour éviter cette difficulté, un procédé consiste à empêcher la valve magnétique de freinage de perdre son excitation tant que le récepteur ne s'est pas éloigné de l'aimant de voie;
ceci peut être réalisé en intercalant une bobine saturable auxiliaire dans le récepteur, comme on le voit sur¯la figure 5.
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Sur cette figure, une bobine auxiliaire saturable L2 est incorporée au récepteur, en plus du transformateur saturable Tl et de la bobine de remise à zéro de la figure 3.
Si la sécurité du système ne doit pas être compromise, cette bobine L2 doit être protégée contre le risque de court-circuit des spires; elle possède par conséquent une faible impédance, comme dans le ,cas de TD1 et de TD2, et elle est connectée en série avec un transformateur-T8 d'alimentation à faible poten- tiel et avec un transformateur T9 d'adaptation et d'élévation de tension. Le courant de sortie de T9 est redressé par un redresseur Mll,.qui est connecté, du côté du courant continu, en série avec un redresseur M2 et avec l'enroulement de comman- de du transducteur TD2 de la valve magnétique de freinage.
Quand le récepteur se trouve au-dessus de l'aimant permanent, le circuit de déclenchement est en condition"coupé",et le courant est négligeable à la sortie de M2; cependant, L2 est saturé par le flux de l'aimant de voie, et le courant de sor- tie de M11, passant à travers M2, maintient l'excitation de l'enroulement de commande de TD2 et par conséquent celle de la valve magnétique de freinage. Dès que le récepteur s'éloigne de l'aimant de voie, L2 devient non saturé, le courant de sortie de M11 diminue jusqu'à une valeur faible,et la valve magnétique de freinage perd son excitation. On peut alors remettre manuellement le circuit dans sa condition initiale, de la manière habituelle.
La figure 6 représente une installation préférée des circuits pour la commande d'un indicateur visuel et d'une sonnerie prévus à bord du train.La sonnerie doit retentir pendant une courte période de trois à quatre secondes, quand le train se rapproche d'un signal indiquant la voie libre,
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et l'indicateur visuel doit présenter une indication distine- tive ,par exemple un disque jaune, quand le mécanicien actionné l'interrupteur de remise à zéro après le début d'une applica- tion des freins, en se rapprochant d'un signal n'autorisant m'une avance prudente.
Le mécanisme par lequel l'indicateur présente l'indication distinctive ne fait pas partie de la présente invention ; il est commandé par deux enroulements Y et B, de manière que l'excitation de l'enroulement Y provoque L'apparition de l'indication distinctive, et que l'excitation- iltérieure de l'enroulement B la fasse disparaître.
Il faut donc que l'enroulement B soit excité quand .entrain passe au-dessus d'un aimant de voie,aussi bien si celui-ci est un aimant permanent, que s'il est un électro- aimant excité ; l'enroulement Y ne doit être excité que lors- qu'on actionne à la main.le bouton P de remise à'zéro, cette opération supprimant aussi l'excitation de l'enroulement B. linsi, quand le mécanicien actionne le bouton de remise à zéro, pour accuser réception de l'avertissement sonore d'une :rompe (non représentée) se produisant quand la valve magné- ;ique de freinage perd son excitation, l'indicateur présente L'indication distinctive mentionnée précédemment, pour rappe- Ler au mécanicien que le dernier signal franchi présentait in feu jaune ;
cetteindication subsiste jusqu'au moment où Le passage sur l'aimant permanent suivant produit l'excitation le l'enroulement B.
La sonnerie ne doit retentir que lorsque le dispo- sitif est remis automatiquement à zéro, c'est-à-dire quand le train passe successivement au-dessus d'un aimant permanent et d'un électro-aimant excité, en approchant d'un signal indiquant la voie libre; la sonnerie ne doit pas retentir, quand on remet 'à la main le dispositif à zéro.
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Comme on le voit sur la figure 6, 1;enroulement B de l'indicateur est alimenté en courant d'excitation par l'intermédiaire d'un transducteur d'indicateur TD3, dont un enroulement de commande X4 est connecté en série avec une résistance R3 et avec l'enroulement de commande du transduc- teur TD2, comme l'indiquent les lignes pointillëes IT1 et IT2 des figures 3 et 6. L'excitation de cet enrouement de commande dépend ainsi du courant de réaction du transducteur TD1 et elle possède la polarité voulue pour tendre à maintenir à une valeur minimum le courant de sortie du transducteur TD3.
Le transducteur TD3 comporte aussi un autre enroulement de com- mande X3, connecté aux bornes à courant continu d'un redres- seur M9, à travers lequel le courant d'excitation est fourni à la sonnerie BL, à un enroulement de réaction X2 et à un enroulement X1 à courant alternatifs L'enroulement X1 à cou- rant alternatif du transducteur TD3 est connecté sur l'alimen- tation en-courant alterna-tif, en série avec les .redresseurs M4 et M5 ; le premier de ces deux redresseurs excite l'enrou- lement de réaction X2, dont les ampères-tours s'opposent à ceux des enroulements X3 et X4.
Ce circuit en série comprend également un contact P1 normalement fermé du bouton-poussoir P de remise à zéro, on peut actionner ce bouton-poussoir pour ouvrir ce contact et pour fermer un contact P2 normalement ouvert, en supprimant ainsi l'alimentation en courant alterna- tif du transducteur TD3 et en appliquant cette alimentation au redresseur M1o, de manière à exciter l'enroulement Y de l'indicateur. L'enroulement de réaction il'2 du transducteur TD3 est choisi de manière à fournir une self-excitation, au- dessus de 100%, suffisante pour produire une action de dé- clenchement, comme le montre la caractéristique représentée
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sur la figure 7; on voit sur cette figure les ampères-tours Le commande fournis par les deux enroulements de commande X3 t X4.
Le transducteur de sonnerie TD4 comporte aussi un nroulement à courant alternatif Xl, un-enroulement de réac- ion X2 et deux enroulements de commande X3 et X4. L'enroulement 1 à courant alternatif est connecté à l'alimentation en courant- lternatif, en série avec les redresseurs M8 et M9 ; le edresseur M8 fournit le courant de réaction-à l'enroulement 2 et le redresseur M9 alimente en courant continu la sonnerie L.
L'enroulement X3 du transducteur TD4 est connecté aux xtrémités de la résistance R3, en série avec un interrupteur - edresseur M6, qui est commandé par le courant de sortie du ransducteur'TD3; une résistance R7 et un condensateur 03 en érie sont connectés aux extrémités de l'enroulement X3, qui st conçu de manière à assister l'action de l'enroulement de eaction X2. L'enroulement de commande X4 du transducteur TD4 st connecté à une source de courant continu (non représentée), ui fournit un courant constant de polarisation, dont l'action 'oppose à celle des enroulements X2 et X3.
Le transducteur D4 reçoit aussi une self-excitation supérieure à 100%, mais ans le cas présent, comme le circuit de charge-est coupé ériodiquement par le contact d'entraînement de la sonnerie, e transducteur passe en'situation "contact" et en situation coupé't exactement pour la même valeur des ampères-tours de or?mande, comme on le voit sur la figure 8 ; cette figure montre e nombre constant des ampères-tours de polarisation et le ombre des ampères-tours d'opposition de l'enroulement X3, uand l'interrupteur-redresseur M6 est "fermé" (courant .'entrée maximum ) et quand il est "6uvert" (courant d'entrée sormal).
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L'interrupteur - redresseur M6 est dispose comme un redresseur normal connecté en pont et sa nature est telle qu'il passe en position "contact", c'est-à-dire qu'il est rendu conducteur, sur ses bornes de courant alternatif, quand un courant continu est fourni, par l'intermédiaire d'une résistance élevée R4, à ses bornes de courant continu dans le sens direct. Comme on l'a indiqué précédemment, l'interrupteur
M6 est commandé par le courant de sortie du transducteur d'indicateur TD3. Dans des conditions normales, ce courant de,sortie est très faible et l'interrupteur M6 est donc sen- siblement non conducteur, c'est-à-dire "ouvert".
Le courant continu nécessaire pour "fermer" l'interrupteur - redresseur M6 est dérivé d'un transformateur T6, dont le courant de sortie est redressé par un redresseur M7 et charge un condensateur C2.
Les bornes de sortie du redresseur M7 sont également connectées, en série avec une résistance, R5 de limitation de courant et'avec un contact normalement ouvert IC, aux extré- mités de l'enroulement primaire d'un transformateur d'impul- sions T7; l'enroulement secondaire de ce transformateur est. connecté à l'enroulement X4 de remise manuelle à zéro, faisant partie du transducteur TD1 (figure 3). Le contact IC est fermé .quand l'indicateur a été actionné par l'excitation de l'enrou- lement Y.
Dans.des conditions normales de fonctionnement, le transducteur d'indicateur TD3 est maintenu dans la région bistable de sa caractéristique par le courant de sortie du cirouit de déclenchement, passant dans son enroulement de commande X4; de transducteur se trouve donc dans la situation "coupé". Le transducteur 'de sonnerie TD4 est sollicite'vers- la situation "coupé", avec une marge considérable, par le
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coùrant constant'alimentant son enroulement de commande X4.
Ainsi, il n'y a normalement qu'un faible courant résiduel sortant des deux transducteurs. Quand le train se rapproche l'un signal présentant un.feu vert, il se produit, comme on L'a déjà expliqué, une courte interruption du courant alimen- carn l'enroulement de commande du transducteur TD2 (figure 3), et par conséquent du courant passant dans l'enroulement de commande X4 du transducteur d'indicateur TD3, qui se déclenche n situation "contact" et qui excite l'enroulement B de l'indi- ateur. Le courant de sortie de TD3 charge aussi le grand :ondensateur 02 par ltintermédiaire du transformateur T6 .
.'élévation de tension et duredresseur M7; il rend M6 conduc- ;eur sur ses bornes de courant alternatif au moyen du courant ;raversant R4. Un circuit conducteur est ainsi établi entre . e shunt R3 et l'enroulement'de commande X3 du transducteur . e sonnerie, mais puisqu'il n'y a sensiblement aucun courant ans l'enroulement X4 de TD3, aucun potentiel appréciable @apparaît aux extrémités de'R3 et le transducteur de sonnerie @este "coupé". Cependant, quand le courant est rétabli dans le circuit de déclenchement, l'enroulement de commande X3 @e TD4 est excité dans le sens voulu pour que TD4 passe en ituation "contact" et la sonnerie.retentit.
Le transducteur 'D3 ne passe pas directement en situation:'''coupé'' sous l'effet .u rétablissement de ce courante mais il reste en situation contact" jusqu'au moment où. il passe en situation "coupé" fous l'action du courant passant dans son enroulement de commande X3 et venant de TD4. Ce dernier transducteur possède un gain élevé et par conséquent une constante de temps relati- rement longue; puisque son circuit de commande est à impédance extrêmement faible (R3 et M6), un délai appréciable (une
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fraction de seconde) s'écoule avant que son courant de sortie augmente suffisamment pour faire,passer TD3 en situa.tion "co pé".
Ce délai ou retard réalise une période pendant laquelle le condensateur C2 peut être chargé presque jusque son poten- tiel maximum par l'intermédiaire de l'impédance de son circuit d'alimentation, même à la vitesse la plus grande du train.
Les valeurs de C2 et de R4 sont choisies de manière à donner ,une constante de temps longue (plusieurs secondes), et quand.
TD3 est passé en situation "coupeé", M6 reste conducteur tant que le courant de décharge à travers R4 est assez intense; ensuite, TD4 passe en situation "coupé", la sonnerie cesse de retentir et les conditions normales sont complètement rétablies.
Qùand le train se rapproche d'un signal présentant un feu jaune, le stade initial du fonctionnement du dispositif est le même que précédemment, c'est-à-dire que'le courant passant dàns l'enroulement X4 du transducteur TD3 est-réduit sensiblement à zéro et que ce transducteur passe par conséquent en situation "contact", en excitant l'enroulement de commande B de l'indicateur et en rendant conducteur l'interrupteur -redres- seur M6.
Dans ce cas, cependant, l'électro-aimant de 'la voie n'est pas.excité et le courant n'est pas rétabli automatique- ment dans l'enroulement X4 du transducteur TD3; la condition du dispositif doit être remise à zéro manuellement, en agissant sur le bouton-poussoir P, de manière à ouvrir son contact P1, et à fermer son contact P2; on coupe ainsi le circuit d'exci- tation de l'enroulement B de l'indicateur et on ferme celui de l'enroulement Y.
L'excitation de.l'enroulement Y ferme le contact IC, qui ferme lui-même un circuit permettant au condensateur C2 de'se décharger à travers l'enroulement pri- maire du transformateur d'impulsions T7; celui-ci fait passer
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une impulsion correspondante à travers l'enroulement de remise à zéro X4 du transducteur TD1, de sorte que celui-ci devient conducteur et que le dispositif est rétabli dans sa situation normale, à l'exception cependant de l'indicateur, qui continue à indiquer que le dernier signal franchi présentait un feu jaune, jusqu'au moment où l'enroulement B, est excité ie nouveau en passant au-dessus de l'aimant permanent corres- pondant au signal suivant.
Il faut remarquer que le contact ie l'indicateur, quand il est fermé à ce moment, empêche effectivement l'excitation de l'interrupteur - redresseur M6, n offlrant au condensateur 02 un circuit de décharge de plus faible impédance; de sorte que le transducteur de sonnerie TD4 n'est pas rendu conducteur et que la sonnerie ne se fait as entendre.
Il faut remarquer aussi que l'ouverture du contact ?1-du bouton-poussoir P de remise à zéro coupe l'alimentation en courant alternatif du transducteur TD3; on est sûr ainsi que celui-ci passe- en situation "coupé" et reste dans cette situation par suite de la nouvelle excitation de son enroule- ient X4, quand le courant est rétabli dans le circuit de téclenchement.
Le transformateur d'impulsions T7 est prévu, à titre Le sécurité, pour éviter le risque d'un défaut court circuitant effectivement les enroulements à courant alternatif de TD3; le contact de l'indicateur étant fermé, un tel court-circuit empêcherait le transducteur TD1 de se déclencher.
Dans la description précédente des circuits repré- Dentés sur la figure 6, on a expliqué que le délai, s'écoulant ntre le passage du train au-dessus d'un électro-aimant excité et le fonctionnement de la sonnerie, quand le train se rapproche
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dtun signal présentant un feu vert, ce délai étant. réalisé par l'emploi d'un transducteur de sonnerie possédant un gain élevé et une longue constante de temps, offre au condensateur C2 une période adéquate lui permettant de se charger. Cepen- dant, on peut supprimer cette période, si on le désire, en utilisant les circuits de la figure 9 à la place des circuits de la figure 6.
Dass les circuits de la figure 9, on utilise un transducteur, avec une réaction dérivée, pour obtenir une constante de;temps suffisamment longue avec un condensateur raisonnablement petit.
Le transducteur d'indicateur TD53 et le transducteur de sonnerie TD54 sont analogues aux transducteurs TD3 et TD4 de la figure 6, sauf que le transducteur TD54 comporte un enroulement supplémentaire de commande. On prévit en outre un transducteur auxiliaire TD55.
Ce transducteur possède une self-excitation de 100 qui permet d'obtenir une caracté'-' ristique inclinée et asymétrique ; le transducteur TD55 comporte' en plus de l'enroulement X2 de self-excitation trois enroule- ments de commande, dont l'un X3 est connecté, par l'intermé- diaire d'un condensateur C52 et d'une résistance R52, au courant redressé sortant du transducteur, de manière que la réponde du transducteur soit ralentie et qu'on réalise une constante de temps effective de quelques secondes*
L'enroulement de commande X4 de ce transducteur TD55 est connecté, en série avec l'enroulement X3 du transducteur de sonnerie TD54 et avec l'enroulement de commande B de l'in- dicateur, aux bornes à courant continu du redresseur M52,
qui redresse le courant de sortie du transducteur d'indicateur TD53; l'enroulement-de commande X5 du transducteur TD55 est constamment excité par un courant de polarisation ,qui rend
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normalement ce transducteur non conducteur. Les enroulements'. de commande X3 du transducteur TD53 et X4 du transducteur TD 54 sont connectés en série dans le circuit de déclenchement par l'intermédiaire des conducteurs ITl et IT2. L'enroulement de commande X5 du transducteur de sonnerie TD 54 est constamment excité à partir d'une source d'un courant continu de polarisa- tion (non représentée) et fonctionne comme l'enroulement X4 du transducteur de sonnerie TD4 de la figure 6.
L'enroulement de commande X4 du transducteur d'indicateur TD53 est excité, par l'intermédiaire d'une résistance R51, par le courant de sortie du transducteur auxiliaire TD55, ce courant étant redressé par le redresseur M54; aux bornes à courant continu de ce redresseur, est connecté un condensateur C51, qui se trouve dans le circuit en parallèle de réaction dérivée com- prenant la résistance R52, le condensateur C52 et l'enroulement X3 de TD55.
Normalement, le transducteur d'indicateur TD53 est maintenu dans sa condition "coupé" par le courant continu.. qui est dérivé du circuit de déclenchement par les conducteurs IT1, IT2 et qui passent dans l'enroulement de commande X3 de ce transducteur. Ce même courant, passant dans l'enroulement , X4 du transducteur de sonnerie TD54, tend à rendre celui-ci conducteur, mais le courant de polarisation passant dans son enroulement X5 maintient le transducteur dans sa condition "coupé" à ce moment. Le transducteur auxiliaire TD55 est aussi maintenu dans sa condition "coupé" par le courant de polarisa- tion passant dans son enroulement X5.
Quand le train passe alors au-dessus de l'aimant permanent de la voie, le trans- ducteur TDI (figure 3) se déclenche et passe en situation "coupé"; le courant s'annule dans l'enroulement X3 du
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transducteur TD53 et dans l'enroulement X4 du transducteur TD54 ; il en résulte que TD53 se déclenche et passe dans sa condition "contact", de telle sorte qu'il excite l'enroulement B de l'indicateur et en même temps les enroulements de commande X3 et X4 appartenant respectivement . TD54 et à TD55* Le courant de sortie 'du transducteur TD55 commence alors à croître à une vitesse dépendant de la réaction dérivée à travers la résistance R52 et le condensateur C52;
en conséquence, le cou- rant augmente dans l'enroulement X4 du transducteur TD53, , dans la direction voulue pour tendre à rendre ce transducteur non conducteur, c'est-à-dire à le faire passer en situation "coupé". Le courant de sortie du transducteur TD53 passe à ce moment dans l'enroulement de commande X3 du transducteur de sonnerie TD54' suivant une direction telle que son action s'oppose à celle de l'enroulement de polarisation X5 de ce traits- ducteur; cependant, en l'absence d'un. courant dérivé du circuit de déclenchement et passant dans l'enroulement X4 de TD54, ce courant de sortie de TD53 est insuffisant pour surmonter l'action de l'enroulement de polarisation X5.
Cepen- dant, quand le train passe au-dessus de 1'électro-aimant de la voie, si le signal présente un feu vert, l'électro-aimant est excité, le courant ..-est rétabli dans le circuit de déclen- chement et l'effet combiné des courante passant-dans les enroulements X3 et X4 du transducteur de sonnerie TD54, est alors suffisant pour vaincre l'effet de l'enroulement 'de polarisation X5 , cet effet combiné rend ce transducteur con- ducteur et la sonnerie retentit pendant plusieurs secondes, jusqu'au moment où le courant passant dans l'enroulement X4 du transducteur TD53 a atteint une intensité suffisante pour rétablir ce transducteur dans sa condition "coupé";
le
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transducteur TD55 se déclenche aussi pour passer en situation "coupé", de sorte que les conditions normales sont rétablies.
Si le signal présente au contraire un feu jaune:.
1'électro-aimant n'est pas excité et le courant dérivé du circuit de déclenchement n'est pas rétabli automatiquement.
Le courant de sortie du transducteur auxiliaire TD55 continue alors à augmenter, jusqu'au moment où le courant passant dans l'enroulement X4 du transducteur TD53 est suffisant pour faire passer ce transducteur en situation "coupé"; à ce moment, l'arrêt du courant dans l'enroulement X4 du transducteur TD55 provoque le' passage de celui-ci en situation "coupé". Cepen- , dant, en l'absence d'un courant dans l'enroulement X3 du trans- ducteur TD53, celui-ci passe de nouveau en situation "contact", dès que le courant de sortie du transducteur TD55 à suffisam-. ment diminué pour le permettre.
Cette suite d'opérations se, répète alors périodiquement, de manière à former une oscilla- tion continue, jusqu'au moment où on remet le circuit à zéro, à la main par un moyen non représenté sur la figure 9, mais analogue à celui représenté sur la-'figure 6, avec cette diffé- rence cependant qu'une source séparée est nécessaire pour fournir l'impulsion de remise à zéro.
Dans la,combinaison que l'on a décrite des figures' 3 et 6, 'on compte sur le transformateur T2 pour alimenter, par l'intermédiaire d'un seul redresseur M2 en série avec l'enroulement primaire du transformateur saturable Tl du récepteur, les charges suivantes
1 ) l'enroulement de commande X2 du transducteur TD2 ;
2 ) l'enroulement de commande X4 du transducteur TD3;
3 ) la résistance.de shunt R3 du circuit de sonnerie-
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Cette disposition présente certains inconvénients qui sont les suivants :
a) si un défaut, se produisant dans le transducteur TD3, court-circuite l'un des noyaux de celui-ci, un courant relativement intense à la fréquence fondamentale peut être induit dans l'enroulement X4 et peut fournir, après avoir été redressé par le redresseur M2, un signal parasite de commande pour le transducteur TD2, qui peut alors maintenir à tort la valve magnétique de freinage BM excitée;
b) les courants harmoniques, passant normalement dans l'enroulement X4 du transducteur d'indicateur TD3, sont redressés par le redresseur M2 et peuvent produire un potentiel continu résiduel aux extrémités de la résistance R3, quand le transducteur TDI est passé en situation "coupé". en diminuant ainsi le rapport "contact-coupé" du courant de commande passant dans l'enroulement X3 du transducteur de sonnerie- TD4; c) dans certaines conditions de défauts multiples, l'enroulement de commande du transducteur TD2 peut être excité par erreur par des courants à la fréquence fondamentale ou à une fréquence harmonique, qui sont engendrés dans l'enroulement de commande X3 du transducteur de sonnerie TD4;
d) les ondulations du courant irrégulier de sortie du redresseur M2 altèrent la caractéristique du transducteur d'indicateur TD3 par suite du courant redressé qui est induit dans 1'enroulement de self-excitation quand le transducteur est passé en'situation "coupé": (e) puisque le transducteur TD3 est commandé par le courant de l'enroulement primaire du transformateur Tl du récepteur, il ne passe pas immédiatement en situation "contact" quand le transformateur Tl est saturé, mais seulement après
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un certain retard causé par la constante de temps du transduc- teur TD1 et aussi par l'effet de la bobine de remise à zéro.
Il en résulte une diminution du temps disponible pour faire )asser en situation "contact" le transducteur TD3, quand le signal présente un feu vert, et par conséquent une limitation le la vitesse maxima du train pour laquelle le système fonc- ionne d'une manière satisfaisante.
Les circuits modifiés représentés sur les figures Oa , 10b et floc (la figure 10a représentant le circuit de: .éclenchement, la figure 10b le transducteur de l'indicateur t la figure 10c le transducteur de la sonnerie) montrent ne manière .de supprimer ces inconvénients; à cet effet, on .tilise des redresseurs séparés, par l'intermédiaire desquels outes les charges, pouvant produire de telles interactions, ont alimentées individuellement, et on utilise un dispositif our fournir un courant redressé et régulier à l'enroulement e commande X4 du transducteur TD3.
Ainsi, l'enroulement de commande X4 du transducteur D3 est alimenté maintenant en courant redressé par un ,edresseur M14 et par un circuit de régularisation composé e résistances R14, R15 et d'un condensateur C5. Le redresseur 14 est connecté aux extrémités de l'enroulement secondaire u transformateur Tl du. récepteur, mais on pourrait aussi, i on le désirait, le connecter sur l'enroulement primaire ourvu qu'il soit en parallèle et non en série avec l'enroule- Lent primaire du transformateur.
L'enroulement de commande X2 du transducteur TD2 de .a valve magnétique de freinage est alimenté maintenant par . e secondaire du transformateur Tl; il est connecté en effet on série avec l'enroulement X2 du transducteur TD1 et avec un
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redresseur Ml, qui est connecté lui-même aux extrémités de l'enroulement secondaire du transformateur. La résistance de shunt R3 du circuit de sonnerie est connectée directement aux bornes à courant continu du redresseur M2, dont les bornes à courant alternatif sont alimentées par le transformateur T2, comme le montre la figure 3.
En plus des caractéristiques mentionnées précédemment des figures 10a, 10b et 10c, on voit sur ces figures certaines autres modifications des circuits des figures 3 et 6; on va expliquer maintenant ces modifications.
Pour que l'équipement puisse fonctionner dans une marge considérable de potentiels et de fréquences d'alimenta- tion, on connecte une résistance R11 en série avec le primaire du transformateur T3 d'alimentation du circuit de déclenchement . de manière à permettre à ce transformateur de stabiliser, sans perte excessive de cuivre, le courant alternatif d'entrée du transducteur TD1. Ce transformateur est conçu pour se saturer exactement quand le potentiel d'alimentation est minimum.
Pour que le courant de sortie du transducteur TD2 soit suffisant pour ,exciter la valve magnétique de freinage, on augmente le gain de ce transducteur au moyen d'un courant positif de réaction, qui est dérivé du potentiel existant aux bornes de la valve magnétique de freinage, par l'inter- médiaire d'une résistance R8.
Ce procédé de dérivation du courant désiré de réaction est avantageux, car il n'exige aucun enroulement supplémentaire sur le transducteurs il permet un réglage facile et il réalise de plus une compensation des variations produites par,les changements de température dans la résistance de l'enroulement de commande de la valve magné- tique de freinageo
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On exige quelquefois que l'indicateur ne fonctionnée pour présenter une indication jaune, que si le récepteur est passé d'abord sur un aimant permanent;
un procédé,permettant de satisfaire à cette condition, et représenté sur les figures 10a, 10b et 10c, consiste à exciter la bobine "jaune" de l'in- dicateur, au moyen d'un contact de commutation RSl de l'inter- rupteur de remise à zéro, et à partir d'un redresseur M5 prévu à la sortie du transducteur d'indicateur TD3, au lieu de l'ex- citer directement à partir de l'alimentation Puisque le trans ducteur TD3 est maintenu "coupé"' par le courant de sortie du circuit de déclenchement, jusqu'à ce que le récepteur passe au-dessus d'un aimant de voie, le fonctionnement de l'inter- rupteur de remise à zéro ne produit aucun effet dans des condi- tions normales, et on ne peut enregistrer une indication jaune que quand cette indication est légitime.
Avec cette disposition, l'alimentation en courant alternatif du transducteur TD3 n'est interrompue que pendant la période brève de transit de l'interrupteur de remise à zéro, quand aucun de ses contacts de commutation n'est fermé, et cette période n'est pas suffisante pour assurer le passage du transducteur en condition "coupé"; il est par conséquent néces- saire de prévoir un dispositif positif pour "couper" le trans- ducteur TD3 quand le circuit de déclenchement est remis à zéro; ceci est réalisé par une impulsion transmise, comme on va l'expliquer, à l'enroulement de commande X3 de ce transducteur.
Quand le transducteur TD3 est passé en situation "contact".,, un condensateur C4 se charge par le courant de sortie du redresseur M7; ce courant passe par la résistance R13, l'en- roulement de commande X3 du transducteur TD3, l'enroulement primaire du transformateur T7 de remise à zéro, et la
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résistance R5. L'augmentation du potentiel de sortie du redres- saur M7 est relativement lente; le courant de charge du con- densateur 04 est donc faible et ne produit aucun effet sensible sur le transducteur TD3.
Le fonctionnement de l'interrupteur de remise à zéro fait passer l'indicateur de sa position "noir" à sa position "jaune", après quoi la fermeture du contact IC, résultant de cette dernière position, décharge le condensateur 02 à travers la résistance R5 dans le transformateur T7 de remise à zéro, et.décharge simultanément le condensateur C4 à travers la résistance R13 dans l'enroulement de commandé X3 du transducteur TD3, en faisant passer ce dernier en situa- tion "coupé". La valeur de la résistance R13 est choisie, de manière que la connexion de l'enroulement X3 avec-le redres- seur M7 ne produise pas une décroissance appréciable du courant bien que ce circuit reste fermé aussi longtemps que l'indica- teur reste dans sa position "jaunea".
Une résistance R10 est connectée entre le secondaire du transformateur T7 de remise à zéro et l'enroulement de commande X4 du transducteur TDl, dans le but de régler l'am- plitude de l'impulsion de remise à zéro fournie par la décharge du condensateur 04. Un contact normalement fermé RS2, prévu sur l'interrupteur de remise à zéro, coupe le courant dans la bobine-de remise à zéro, faisant partie du récepteur, quand on effectue à la main la --remise à zéro, de manière que la charge de cette bobine sur le transducteur TDl n'empêche pas, de réaliser à la main une remise à zéro absolument sûre.
Pour éviter que l'effet d'amortissement du circuit de commande, alimenté par la sortie du transducteur de sonnerie TD4 et passant par l'intermédiaire de la résistance R6 dans: l'enroulement X3 du transducteur TD3, n'entraîne une durée
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excessive du passage du transducteur TD3 en situation "contact", on connecte en série avec la résistance R6 une résistance non linéaire constituée par un redresseur M13 fonctionnant notmale- ment dans son sens directe
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The present invention relates to systems for automatic control of trains by intermittent induction, which warn the engineer of a train that it is approaching a signal, being at a certain distance, and which let him know if this signal. signal indicates the free path, i.e. present
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a green light, or if it indicates that it is necessary to proceed with caution, that is to say if it shows a yellow light; if the signal shows an amber light, the control system will initiate an automatic application of the brakes, unless the mechanic takes some action, within a predetermined time, to acknowledge the warning.
In such a system, a permanent magnet and an electromagnet are mounted in line on the track; at a predetermined distance before the signal, so that an approaching train passes first over the permanent magnet. The electromagnet is excited when the signal is green, and it loses its excitation when the signal turns yellow; two magnets are arranged roughly vertically, the permanent magnet having its south pole up, while the electromagnet, when excited, has its north pole up.
The device carried by the train comprises a two-position receiver relay, which changes from a first position to a second position when a receiver passes over the magnets, depending on the polarity of the magnetic flux it passes through, so to close or open the excitation circuits of the other relays controlling the excitation of a magnetic valve and certain indicating and warning devices. The magnetic valve is normally energized and causes the brakes to be applied when it goes to its rest or non-energize position.
The indicating device is necessary to display an indication relating to the state of the last signal crossed; the warning devices include a bell, which sounds for a short period when the signal approaching the train indicates a clear track, that is to say a green light; and a horn which sounds when the signal shows a yellow light.
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Control systems of the type described above have the disadvantage that they include certain relays, as indicated above, the moving parts of which constitute a potential source of anointing disorders. , nement resulting from wear, deterioration, vibrations and mechanical shocks; these moving parts also require skilled labor to keep them in working order.
The object of the invention is to produce a device. carried by a train and intended for an automatic control system of the type described above; in this device, the number of moving parts has been reduced; a modification of transducer trigger circuits is used for this purpose; in. these modified circuits, a flux detector, when it is saturated, by the flux of the permanent magnet (or of the electromagnet), cuts off the control current flowing through a transducer and energizing the magnetic valve. - 'swimming.
In other words, this system is normally energized, analogous to a track circuit and therefore immune to any danger caused by power failure or conductor breakage. The transducer receives a varying degree of self-excitation or feedback, depending on the impedance of a nonlinear inductance coil; this inductance coil is connected in such a way that when the output of the transducer is minimum, the coil decreases the self-excitation, such that it produces only a weak excitation effect, such that it only produces 'a. weak cu zero effect;
on the contrary, when the transducer provides a maximum output current, the self-excitation is sufficiently increased by the coil to maintain this maximum.
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flux, which is the receiving element, is interposed in the self-excitation circuit; it can thus produce the triggering of the transducer from its "contact" situation to its "cut" situation, momentarily stopping the flow of current in this circuit.
The invention therefore provides, in or for an automatic train control system by intermittent induction, of the type described above, a device carried by the train and comprising a first transducer, which comprises an alternating current winding, connected, in series with a load, to the AC power supply terminals, a feedback winding, and finally a control winding which can be incorporated into the feedback winding;
a feedback circuit, which includes said feedback winding, is energized as a function of the current flowing through said load, whereby the current of the feedback winding maintains the current of the load, when the latter is maximum, at its maximum value, but is insufficient to increase the load current, when this is minimum.
The reaction circuit also comprises a device, capable of being magnetically saturated, which is included in a receiver, capable of being mounted on a wagon of the train, so as to allow said saturable device to respond to the demand. flow of the track magnet by decreasing the current of the reaction winding from its maximum to its minimum; a device is provided to supply a current pulse to the control winding, so as to restore the current of the reaction winding to a value - capable of restoring the current of the load to its maximum value; a device is also provided for exciting the magnetic valve of
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braking, depending on the current flowing in the reaction circuit;
thus, the magnetic valve produces an application of the brakes, when the current falls in the feedback circuit below a predetermined value. The feedback winding is preferably excited by a direct current derived from a saturable transformer included in the receiver; the core . of this transformer is saturated by the flux of the track magnets and thus reduces the output of the transformer to a value producing the minimum current in the feedback winding, when the train passes over the magnets.
The feedback circuit also preferably comprises a saturable magnetic inductance coil, which has a low impedance to the alternating current of the feedback circuit, when this current is maximum, and which on the contrary has a high impedance when this current is minimum, in thus preventing the automatic reestablishment of this current to its maximum value.
The pulse of current, supplied to the control winding to restore current in the reaction winding, can be output by a reset coil, which is mounted in the receiver so as to pass through it. the flux of each of the track magnets, after the staturable transformer.
The invention has been shown, by way of example, in the accompanying drawing. In this drawing: FIG. 1 schematically represents circuits which constitute, in its simplest form, an embodiment of the invention; - figure 2 shows the circuits of figure 1, which have been modified, so as to incorporate certain
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safety precautions normally required in railway signaling systems; FIG. 3 is a modification of the circuits of FIG. 2, it shows the incorporation of a reset coil and of an amplifier stage; FIG. 4 represents the distribution of the flux in certain parts of the device, when the train passes above the magnets, and also represents certain variations in potential and current caused by this passage;
FIG. 5 shows a modification of the circuits of FIG. 3; these modifications are intended to allow the train to stop, with its receiver directly above the permanent magnet of the track; FIG. 6 represents a preferred embodiment of an indicator circuit serving to control the visual indicator and the ringing; FIGS. 7 and 8 show the magnetic characteristics of the two transducers of FIG. 6; FIG. 9 represents a variant of the indicator circuit; FIGS. 10a, 10b, and 10c, when placed side by side in this order with FIG. 10a on the left, represent a combination of the circuits of FIGS. 3 and 6, this combination being modified to eliminate certain drawbacks inherent in these circuits.
If we now consider Figure 1, we see that the circuit shown in this figure and that we call-. The "trigger circuit", comprises a transducer TD1 comprising an AC winding XI, a feedback winding X2 and a control winding X3;
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the latter may constitute a part of the reaction winding X2.
The alternating current winding X1 is connected in series with a load shown here as a resistor R1, to the alternating current supply terminals S. A feedback circuit is branched off on resistor RI; it comprises the reaction winding X2, a rectifier M1, a saturable transformer Tl, a saturable coil L1 and a rectifier M2. The magnetic brake valve BM is connected to the direct current terminals of rectifier M2; it is therefore excited as a function of the current flowing in the feedback circuit, and it remains in the energized position only while the current is maintained above a predetermined value.
When the transducer provides maximum current, the potential at the ends of resistor RI is sufficient to saturate coil L1, and the total impedance of the circuit the reaction is then such that with suitably chosen transformer windings, the number ampere-turns the reaction is sufficient to keep the output of the transducer near its maximum; this results in a stable state of equilibrium. In this state, the transducer can be said to be in the "contact" condition.
If the saturable transformer is now saturated by an external continuous flux, its output current becomes almost zero and the output current of the transducer therefore also drops to a low value, as does the potential at the ends of resistor RI; the saturable coil L1 therefore constitutes a high impedance. When the transducer is in this condition, it can be said to be "off".
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When the saturation flux is removed on the saturable transformer, the increase in the impedance of the feedback circuit only allows a very small control current to flow, which is not sufficient to raise in a way. the transducer output appreciates above its minimum value, and a second stable equilibrium condition results. The maximum current condition can be restored by means of a pulse applied to the reaction current or to a separate winding such as that shown in Figure 1.
It would be possible to constitute the resistor R1 by a payload (that is to say to use as resistor R1 the magnetic braking valve or the control winding of another amplifier) but we take advantage of two advantages by connecting the load in the feedback circuit:
1) Thanks to the variable impedance of the statu-wired coil, the ratio of the maximum current to the minimum current in the feedback circuit is greater than in the AC winding of the transducer.
2) if RI included a rectifier, as in the case of wanting to have a direct output current, any increase in the direct resistance of the rectifier, which would be due to natural aging or deterioration, would increase the current. reaction, and would thus tend to create a parasitic current at the output of the transducer; with the arrangement shown, deterioration of the rectifier would produce a tendency towards a minimum output current, which is in accordance with safety.
Resistor R2 is connected directly in series with the reaction winding, so as to reduce the
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harmonic currents, which could otherwise prevent correct operation of the circuit, after being rectified by the rectifier of the feedback circuit.
Since the invention is intended to be applied in conjunction with railway braking systems, it is desirable to take precautions to avoid certain defects which may occur in the device shown in the drawing; these faults, which could create dangerous conditions, are as follows:
1) an open circuit in resistor R1,
2) a short circuit in the winding of the saturable coil or in the ac windings of the transducer,
3) an increase in supply potential or decrease in frequency.
FIG. 2 shows the modifications required to eliminate these dangerous defects. The possibility of short-circuit turns in the alternating current windings of the transducer or in the winding of the saturable coil is avoided, for all practical applications, by providing in the windings so few turns and subject insulation. at such low stresses that a coil, in short circuit, constitutes rather a mechanical deterioration than an electrical fault. The windings can thus be considered safe by themselves. The transducer windings can be single turns of a thick strip of copper.
With regard to the saturable coil it may not be possible to obtain the desired impedance characteristic with a single turn, but it is considered that a sufficient degree of safety is obtained with a winding.
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composed for example of four turns of a copper strip wound in a spiral with the interposition of an insulating strip.
It should be noted that the risk of the insulation breaking is virtually non-existent due to the very low potentials used in the circuit (less than 1/2 volt).
Since it is impossible and moreover not necessary to extend this principle to the rest of the circuit, a matching transformer T2 is interposed between the saturable coil and the saturable transformer, comprising a primary winding with a single turn. and a relatively high impedance secondary winding.
To exclude the possibility of disturbances due to the breaking of the connections on R1, this resistor is manufactured in the form of a four-terminal shunt, so that the removal of any connection causes the shutdown of the feedback circuit. The risk of breaking the resistor itself, which would be dangerous, is made negligible because, in a circuit with such a low impedance, this resistor can be realized in the form of a practically indestructible bar of a material. resistant.
There remains yet another disturbance risk: that of a dangerous increase in the magnetization current of the transducer, following an increase in the potential-frequency ratio of the power supply; risk is eliminated by using a power supply transformer T3, the core of which is made of a material having a sharp saturation characteristic; core behaves like an absolutely safe limiter of the average potential, providing a limiting potential proportional to the frequency.
In cases where the supply potential is nominally constant, with
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With this tolerance, for example of + 2%, a fuse F can be connected in series with the primary of the transformer, to provide protection against the excessive potential, which could result from a failure of the regulation device; however, when the supply potential can vary over a wide range, the variation of current in the trip circuit is markedly excessive (owing to the characteristic of L1), and in this case it It is advantageous to use the T3 saturable power supply transformer as a rudimentary, but very efficient and safe voltage stabilizer;
This is achieved by supplying the primary via: a suitable resistor (not shown).
When we want the device to function correctly, moving at relatively high speeds, reaching for example 190 km / hour, the impulse of magnetic flux which saturates the transformer T1 has a very short duration and therefore requires a rapid response from the transducer. TDI; adding to this consideration that only a small part of the total output current of the transducer is usable for useful energy, and remembering that the saturable transformer should be small enough to respond to m flow available and therefore only provides a limited output current, on. understands that it is desirable to provide a further amplification stage to actuate the magnetic brake valve.
We see. in FIG. 3, the circuits of FIG. 2, to which a second amplification stage has been added. In these circuits of figure 3, the output of the rectifier M2, instead of directly feeding the magnetic brake valve, is connected to the control winding of a second
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TD2 transducer, the winding of which a. AC inking is connected, via a transformer T5, to the AC power supply terminals S, and energizes the primary winding of an output transformer T4; this transformer supplies the magnetic braking valve BM with its excitation current via a rectifier M3.
A capacitor C1 is connected to the terminals of the magnetic valve BM, so as to give the latter a fall-delay characteristic; the magnetic valve does not fall back, while it passes between the two magnets, and its excitation can therefore be re-established before it falls, if the signal is green and if the track electromagnet is consequently excited .
Also seen in Figure 3, an RS reset coil; this coil is mounted in the receiver, near the saturable transformer T1, in a position such that it passes over the magnets of the track with the transformer. This RS coil is connected to the control winding X3 of the transducer TD1 and the reset circuit thus formed must be able to detect the direction of the flow, coming from the magnets in the track, and to supply the transducer TD1 with power. triggering a reset pulse if the receiver passes over a North Pole. On the other hand, this coil must be incapable of providing a parasitic output current, which would prevent the trip circuit from responding correctly to the south flux coming from the permanent magnet.
These requirements are met by a single coil, mounted on the receiver with its axis vertical, so as to generate an electromotive force in response to movement of the receiver through the magnetic field, and
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connected directly to the reset control winding provided on the transducer.
The action of this reset circuit is represented by the curves in figure 4, which show: a) the distribution of the magnetic fluxes of the track magnets, b) the corresponding state of the transformer Tl coupling, as it passes through these flows, c) the potential induced in the reset coil as it passes over the magnets, d) the output current supplied to the magnetic brake valve BM.
The dotted lines drawn in this figure represent the conditions resulting from the excitation of the electromagnet, when the signal shows a green light.
When the receiver enters the field of the permanent magnet, the saturable transformer T1 is rapidly reduced to a state, in which the coupling is virtually zero and the windings have very low impedance. Not being subjected for the moment to the effect of the reset coil, the output current of the transducer TD1 begins to decrease, as a result of the disappearance of its input signal, with a speed depending on its time constant, and by the time the receiver leaves the field, the transducer is in its stable "cut" condition.
The direction of connection of the reset coil is such that the pulse generated when the flux of the permanent magnet increases in this coil, is directed so as to maintain TDI in a "contact" condition; thus, initially, the effect of the saturation of Tl is canceled with regard to the interruption of the current of.
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reaction. However, as the flux decreases, a pulse is generated in the reset coil in the opposite direction, and TD1 quickly goes into the "off" condition.
The trip circuit thus responds to the permanent magnet, both in the case where the reset coil is on, and in the opposite case, and it is observed in practice that it continues to operate at high speed, even when the reset coil and winding are short-circuited, so that the inherent safety of the system is fully maintained.
It can also be observed that above a very moderate speed, the circuit operates on the output current of the reset coil alone, without the saturable transformer; however, this is necessary to perform operation at speeds decreasing to zero, and to obtain the essential safety characteristics in the event of an operating fault.
The track electromagnet not being energized, the tripping circuit remains not energized, until it is reset to the initial state by a manual reset circuit, which energizes a winding X4 with a direct current of appropriate polarity; the magnetic braking valve therefore loses its excitation with an appropriate delay.
If, on the contrary, the electromagnet is excited, when the receiver enters the latter's field, the saturable transformer is again saturated; naturally no effect results, since this transformer is not excited; at the same time, another pulse is generated in the reset coil, in a direction tending to switch to the "cut" state the trigger circuit which has already
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lost his excitement.
Finally, when it leaves the field of the electromagnet; the reset coil generates a pulse in the opposite direction, which restores the trip circuit to its normal "contact" condition, the saturable transformer losing its saturation in time to maintain this condition before the effect of the reset. 'reset pulse is terminated.'
To ensure rapid recovery of the reaction current, it is necessary to avoid excessive inductance in the parts of the reaction circuit through which direct current flows. This recovery is facilitated by the use of a parallel transducer for TD2; if the ion uses a serial transducer, it is desirable to incorporate a shorted control winding therein.
The circuits thus described thus far have a drawback; in fact, if a train stops, with its receiver placed directly above a permanent magnet of the system, the brakes are applied automatically in accordance with the normal operation of the system, and the train can no longer move forward until the brakes were not released by manually resetting the circuit; on the other hand, the circuit cannot be reset as long as the receiver is above the permanent magnet, and therefore the train can only move by removing the power supply to the control system automatic. '
To avoid this difficulty, one method is to prevent the magnetic brake valve from losing its excitation as long as the receiver has not moved away from the track magnet;
this can be achieved by interposing an auxiliary saturable coil in the receiver, as seen in figure 5.
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In this figure, a saturable auxiliary coil L2 is incorporated in the receiver, in addition to the saturable transformer T1 and the reset coil of FIG. 3.
If the safety of the system must not be compromised, this coil L2 must be protected against the risk of short-circuiting the turns; it therefore has a low impedance, as in the case of TD1 and TD2, and is connected in series with a low potential supply transformer-T8 and with a matching and boosting transformer T9. Of voltage. The output current of T9 is rectified by a rectifier Mll, which is connected, on the direct current side, in series with a rectifier M2 and with the control winding of the transducer TD2 of the magnetic braking valve.
When the receiver is above the permanent magnet, the trip circuit is in "cut" condition, and the current is negligible at the output of M2; however, L2 is saturated by the flux of the track magnet, and the output current of M11, passing through M2, maintains the excitation of the control winding of TD2 and therefore that of the magnetic valve. braking. As soon as the receiver moves away from the track magnet, L2 becomes unsaturated, the output current of M11 decreases to a low value, and the magnetic brake valve loses its excitation. The circuit can then be manually returned to its initial condition, in the usual manner.
Figure 6 shows a preferred installation of the circuits for the control of a visual indicator and a bell provided on board the train.The bell should sound for a short period of three to four seconds, when the train is approaching a signal indicating the free way,
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and the visual indicator must have a distinctive indication, for example a yellow disc, when the mechanic actuated the reset switch after the start of a brake application, approaching a signal n 'allowing me a cautious advance.
The mechanism by which the indicator presents the distinguishing indication is not part of the present invention; it is controlled by two windings Y and B, so that the excitation of the winding Y causes the appearance of the distinctive indication, and the external excitation of the winding B causes it to disappear.
It is therefore necessary that the winding B is excited when .entrain passes over a track magnet, as well if the latter is a permanent magnet, as if it is an excited electromagnet; winding Y must only be excited when the reset button P is manually actuated, this operation also removing the excitation of winding B. Thus, when the mechanic actuates the reset button. reset, to acknowledge receipt of the audible warning of: a failure (not shown) occurring when the magnetic brake valve loses its energization, the indicator presents The distinctive indication mentioned above, to remind Ler to the mechanic, whom the last signal crossed showed a yellow light;
this indication remains until the moment when the passage on the following permanent magnet produces the excitation of the winding B.
The bell should only sound when the device is automatically reset to zero, that is to say when the train passes successively over a permanent magnet and an energized electromagnet, approaching. a signal indicating the free way; the buzzer should not sound when the device is manually reset.
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As seen in Figure 6, 1; indicator winding B is supplied with excitation current through an indicator transducer TD3, of which a control winding X4 is connected in series with a resistor. R3 and with the control winding of the transducer TD2, as indicated by the dotted lines IT1 and IT2 of figures 3 and 6. The excitation of this control winding thus depends on the reaction current of the transducer TD1 and it has the desired polarity to tend to keep the output current of the transducer TD3 at a minimum value.
Transducer TD3 also has another control winding X3, connected to the DC terminals of a rectifier M9, through which the excitation current is supplied to buzzer BL, to a feedback winding X2 and to an alternating current winding X1 The alternating current winding X1 of the transducer TD3 is connected to the alternating current supply, in series with the rectifiers M4 and M5; the first of these two rectifiers excites the reaction winding X2, the ampere-turns of which oppose those of the windings X3 and X4.
This series circuit also includes a normally closed P1 contact of the reset pushbutton P, this pushbutton can be actuated to open this contact and to close a normally open P2 contact, thus removing the AC power supply. - tif of the transducer TD3 and by applying this power supply to the rectifier M1o, so as to excite the winding Y of the indicator. The feedback winding il'2 of transducer TD3 is chosen to provide a self-excitation, above 100%, sufficient to produce a triggering action, as shown by the characteristic shown.
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in Figure 7; this figure shows the ampere-turns The control supplied by the two control windings X3 t X4.
Bell transducer TD4 also has an AC winding X1, a reaction winding X2, and two control windings X3 and X4. The alternating current winding 1 is connected to the alternating current supply, in series with the rectifiers M8 and M9; the rectifier M8 supplies the reaction current to winding 2 and the rectifier M9 supplies the bell L with direct current.
The winding X3 of the transducer TD4 is connected to the ends of the resistor R3, in series with a switch - rectifier M6, which is controlled by the output current of the ransducteur'TD3; a resistor R7 and a capacitor 03 in series are connected to the ends of the winding X3, which is designed to assist the action of the winding of the action X2. The control winding X4 of the transducer TD4 is connected to a direct current source (not shown), which supplies a constant bias current, the action of which opposes that of the windings X2 and X3.
The transducer D4 also receives a self-excitation greater than 100%, but in this case, as the load circuit is periodically cut off by the buzzer drive contact, the transducer goes into the "contact" situation and in situation cut off for exactly the same value of the ampere-turns of command, as seen in figure 8; this figure shows the constant number of polarization ampere-turns and the shadow of the opposing ampere-turns of winding X3, when switch-rectifier M6 is "closed" (maximum input current) and when it is "6open" (sormal input current).
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The switch - rectifier M6 is arranged like a normal rectifier connected in bridge and its nature is such that it goes into "contact" position, that is to say that it is made conductive, on its alternating current terminals. , when a direct current is supplied, through a high resistance R4, to its direct current terminals in the forward direction. As indicated previously, the switch
M6 is controlled by the output current of the indicator transducer TD3. Under normal conditions, this output current is very low and the switch M6 is therefore substantially non-conductive, that is to say "open".
The direct current necessary to "close" the switch - rectifier M6 is derived from a transformer T6, the output current of which is rectified by a rectifier M7 and charges a capacitor C2.
The output terminals of the M7 rectifier are also connected, in series with a current limiting resistor, R5 and with a normally open contact IC, to the ends of the primary winding of a T7 pulse transformer. ; the secondary winding of this transformer is. connected to the manual reset winding X4, part of the TD1 transducer (figure 3). Contact IC is closed when the indicator has been actuated by energizing the Y winding.
Under normal operating conditions, the indicator transducer TD3 is held in the bistable region of its characteristic by the output current of the trigger circuit, passing through its control winding X4; transducer is therefore in the "off" situation. The TD4 ringer transducer is biased towards the "off" situation, with a considerable margin, by the
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constant current supplying its control winding X4.
Thus, there is normally only a small residual current coming out of the two transducers. When the train approaches a signal showing a green light, there occurs, as already explained, a short interruption of the current supplying the control winding of the transducer TD2 (figure 3), and by As a consequence of the current flowing in the control winding X4 of the indicator transducer TD3, which trips in the "contact" situation and which energizes the winding B of the indicator. The output current of TD3 also loads the large: inverter 02 through the transformer T6.
. voltage rise and rectifier M7; it makes M6 conduc-; eur on its alternating current terminals by means of the current; raversant R4. A conductive circuit is thus established between. the shunt R3 and the control winding X3 of the transducer. The buzzer, but since there is substantially no current in the winding X4 of TD3, no appreciable potential appears at the ends of 'R3 and the buzzer transducer @ remains "off". However, when power is restored to the trip circuit, the control winding X3 @e TD4 is energized in the desired direction for TD4 to switch to "contact" and the buzzer sounds.
The transducer 'D3 does not go directly into a situation:' '' cut '' under the effect of reestablishing this current but it remains in a contact state "until the moment when. It passes into a" cut "state. action of the current flowing through its control winding X3 and coming from TD4. This latter transducer has a high gain and consequently a relatively long time constant; since its control circuit has extremely low impedance (R3 and M6), a significant delay (a
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fraction of a second) elapses before its output current increases sufficiently to cause TD3 to pass into a "co pe" situation.
This delay or delay achieves a period during which the capacitor C2 can be charged almost to its maximum potential through the impedance of its supply circuit, even at the highest speed of the train.
The values of C2 and R4 are chosen to give a long time constant (several seconds), and when.
TD3 has gone into "cut" situation, M6 remains conductive as long as the discharge current through R4 is strong enough; then, TD4 goes into "cut" situation, the buzzer stops ringing and normal conditions are completely restored.
When the train approaches a signal showing a yellow light, the initial stage of operation of the device is the same as before, i.e. the current flowing through winding X4 of transducer TD3 is reduced substantially to zero and that this transducer consequently goes into a "contact" situation, by energizing the control winding B of the indicator and by making the switch-rectifier M6 conductive.
In this case, however, the track electromagnet is not energized and current is not automatically restored to winding X4 of transducer TD3; the device condition must be reset manually, by acting on push-button P, so as to open its contact P1, and to close its contact P2; the excitation circuit of winding B of the indicator is thus cut off and that of winding Y is closed.
The energization of the winding Y closes the contact IC, which itself closes a circuit allowing the capacitor C2 to discharge through the primary winding of the pulse transformer T7; this one passes
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a corresponding pulse through the reset winding X4 of the transducer TD1, so that the latter becomes conductive and the device is restored to its normal situation, with the exception, however, of the indicator, which continues to indicate that the last signal crossed showed a yellow light, until the moment when the winding B is energized again by passing over the permanent magnet corresponding to the following signal.
It should be noted that the contact ie the indicator, when it is closed at this moment, effectively prevents the excitation of the switch - rectifier M6, n offering the capacitor 02 a discharge circuit of lower impedance; so that the TD4 ringing transducer is not made conductive and the ringing is not heard.
It should also be noted that the opening of contact? 1-of the reset pushbutton P cuts off the alternating current supply to the transducer TD3; this ensures that the latter goes into the "cut off" situation and remains in this situation following the new energization of its winding X4, when the current is re-established in the tripping circuit.
The T7 pulse transformer is provided, for safety, to avoid the risk of a fault effectively shorting the alternating current windings of TD3; with the indicator contact closed, such a short circuit would prevent the TD1 transducer from tripping.
In the preceding description of the circuits shown in FIG. 6, it has been explained that the time elapsing between the passage of the train above an energized electromagnet and the operation of the bell, when the train is close
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signal showing a green light, this delay being. achieved by the use of a ringing transducer having a high gain and a long time constant, gives the capacitor C2 an adequate period for it to charge. However, this period can be omitted, if desired, by using the circuits of Figure 9 in place of the circuits of Figure 6.
In the circuits of Figure 9, a transducer is used, with a derivative reaction, to achieve a sufficiently long time constant with a reasonably small capacitor.
Indicator transducer TD53 and ringing transducer TD54 are analogous to transducers TD3 and TD4 of Figure 6, except that transducer TD54 has an additional control winding. A TD55 auxiliary transducer is also provided.
This transducer has a self-excitation of 100 which makes it possible to obtain a tilted and asymmetrical characteristic; the transducer TD55 comprises' in addition to the self-excitation winding X2 three control windings, one of which X3 is connected, via a capacitor C52 and a resistor R52, to the rectified current coming out of the transducer, so that the transducer response is slowed down and an effective time constant of a few seconds is achieved *
The control winding X4 of this TD55 transducer is connected, in series with the winding X3 of the TD54 bell transducer and with the control winding B of the indicator, to the direct current terminals of the rectifier M52,
which rectifies the output current of the TD53 indicator transducer; the control winding X5 of the TD55 transducer is constantly energized by a bias current, which makes
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normally this non-conductive transducer. Windings'. control X3 of the transducer TD53 and X4 of the transducer TD 54 are connected in series in the trigger circuit via the conductors IT1 and IT2. The control winding X5 of the ringing transducer TD 54 is constantly energized from a source of a direct bias current (not shown) and functions as the winding X4 of the ringing transducer TD4 of Figure 6. .
The control winding X4 of the indicator transducer TD53 is excited, via a resistor R51, by the output current of the auxiliary transducer TD55, this current being rectified by the rectifier M54; to the direct current terminals of this rectifier is connected a capacitor C51, which is in the derivative reaction parallel circuit comprising the resistor R52, the capacitor C52 and the winding X3 of TD55.
Normally the indicator transducer TD53 is maintained in its "off" condition by the direct current which is derived from the trigger circuit by the conductors IT1, IT2 and which pass into the control winding X3 of this transducer. This same current, flowing through the winding, X4 of the ringing transducer TD54, tends to make it conductive, but the bias current flowing through its winding X5 keeps the transducer in its "off" condition at this time. The auxiliary transducer TD55 is also maintained in its "off" condition by the bias current flowing through its winding X5.
When the train then passes over the permanent magnet of the track, the TDI transducer (figure 3) is triggered and goes into the "cut" situation; the current is canceled out in winding X3 of the
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transducer TD53 and in winding X4 of transducer TD54; as a result, TD53 trips and goes into its "contact" condition, so that it energizes the indicator winding B and at the same time the control windings X3 and X4 belonging respectively. TD54 and at TD55 * The output current of the transducer TD55 then begins to increase at a rate dependent on the reaction derived through resistor R52 and capacitor C52;
consequently, the current increases in the winding X4 of the transducer TD53,, in the direction desired to tend to make this transducer non-conductive, that is to say to put it in an "off" situation. The output current of the transducer TD53 at this moment passes through the control winding X3 of the ringing transducer TD54 'in a direction such that its action opposes that of the bias winding X5 of this trait- driver; however, in the absence of a. Current derived from the trigger circuit and flowing through winding X4 of TD54, this output current of TD53 is insufficient to overcome the action of bias winding X5.
However, when the train passes over the track electromagnet, if the signal shows a green light, the electromagnet is energized, current is restored in the trigger circuit. The combined effect of the currents passing through the windings X3 and X4 of the ringing transducer TD54, is then sufficient to overcome the effect of the polarization winding X5, this combined effect makes this transducer conductive and buzzer sounds for several seconds, until the moment when the current flowing through winding X4 of transducer TD53 has reached an intensity sufficient to restore this transducer to its "cut" condition;
the
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TD55 transducer also triggers to go into "cut" situation, so that normal conditions are restored.
If the signal shows on the contrary a yellow light :.
The electromagnet is not energized and the current derived from the trip circuit is not restored automatically.
The output current of the auxiliary transducer TD55 then continues to increase, until the moment when the current flowing in the winding X4 of the transducer TD53 is sufficient to cause this transducer to go into "cut" situation; at this moment, stopping the current in the winding X4 of the transducer TD55 causes the latter to go into the "cut" situation. However, in the absence of a current in the winding X3 of the transducer TD53, the latter again switches to the "contact" situation, as soon as the output current of the transducer TD55 is sufficient. ment decreased to allow it.
This series of operations is then repeated periodically, so as to form a continuous oscillation, until the moment when the circuit is reset to zero, by hand by means not shown in FIG. 9, but similar to that shown in Figure 6, with this difference, however, that a separate source is required to provide the reset pulse.
In the combination that has been described in Figures '3 and 6,' we rely on the transformer T2 to power, via a single rectifier M2 in series with the primary winding of the saturable transformer T1 of the receiver , the following loads
1) the control winding X2 of the transducer TD2;
2) the control winding X4 of the transducer TD3;
3) the shunt resistor R3 of the bell circuit-
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This arrangement has certain drawbacks which are as follows:
a) if a fault, occurring in the transducer TD3, short-circuits one of the cores thereof, a relatively strong current at the fundamental frequency can be induced in the winding X4 and can provide, after being rectified by the rectifier M2, a parasitic control signal for the transducer TD2, which can then wrongly maintain the magnetic brake valve BM energized;
b) the harmonic currents, flowing normally in the winding X4 of the indicator transducer TD3, are rectified by the rectifier M2 and can produce a residual DC potential at the ends of the resistor R3, when the transducer TDI has gone into the "cut off state" ". thereby decreasing the "on-to-off" ratio of the control current flowing through winding X3 of the bell-TD4 transducer; c) under certain multiple fault conditions, the control winding of the TD2 transducer may be erroneously energized by currents at fundamental frequency or harmonic frequency, which are generated in the control winding X3 of the TD4 ringing transducer ;
d) the ripples of the irregular output current of the rectifier M2 alter the characteristic of the indicator transducer TD3 as a result of the rectified current which is induced in the self-energizing winding when the transducer is switched to the "off" condition: ( e) since the transducer TD3 is controlled by the current of the primary winding of the transformer Tl of the receiver, it does not immediately go into "contact" situation when the transformer Tl is saturated, but only after
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a certain delay caused by the time constant of transducer TD1 and also by the effect of the reset coil.
This results in a reduction in the time available to make) the TD3 transducer in a "contact" situation, when the signal presents a green light, and consequently a limitation of the maximum speed of the train for which the system operates at a low speed. satisfactorily.
The modified circuits shown in Figures Oa, 10b and floc (Figure 10a showing the trigger circuit, Figure 10b the indicator transducer and Figure 10c the ring transducer) show one way to suppress these. disadvantages; for this purpose, separate rectifiers are used, through which all the loads, capable of producing such interactions, are supplied individually, and a device is used to supply a rectified and regular current to the control winding X4 of the TD3 transducer.
Thus, the control winding X4 of transducer D3 is now supplied with rectified current by a rectifier M14 and by a regulation circuit composed of resistors R14, R15 and a capacitor C5. The rectifier 14 is connected to the ends of the secondary winding u transformer Tl du. receiver, but one could also, if desired, connect it to the primary winding provided that it is in parallel and not in series with the primary winding of the transformer.
The control winding X2 of the transducer TD2 of the magnetic brake valve is now supplied by. e secondary of transformer Tl; it is in fact connected in series with the winding X2 of the transducer TD1 and with a
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rectifier M1, which is itself connected to the ends of the secondary winding of the transformer. The shunt resistor R3 of the ringing circuit is connected directly to the DC terminals of the rectifier M2, the AC terminals of which are supplied by the transformer T2, as shown in figure 3.
In addition to the previously mentioned characteristics of Figures 10a, 10b and 10c, these figures show certain other modifications of the circuits of Figures 3 and 6; these modifications will now be explained.
In order for the equipment to operate within a considerable margin of supply potentials and frequencies, a resistor R11 is connected in series with the primary of the supply transformer T3 of the trip circuit. so as to allow this transformer to stabilize, without excessive loss of copper, the input alternating current of the transducer TD1. This transformer is designed to saturate exactly when the supply potential is minimum.
So that the output current of the transducer TD2 is sufficient to excite the magnetic braking valve, the gain of this transducer is increased by means of a positive reaction current, which is derived from the potential existing at the terminals of the magnetic valve of braking, via a resistor R8.
This method of deriving the desired reaction current is advantageous because it does not require any additional winding on the transducer, it allows easy adjustment, and it further compensates for the variations produced by the temperature changes in the resistance of the transducer. control winding of the magnetic braking valve
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The indicator is sometimes required to function to show a yellow indication only if the receiver is first passed over a permanent magnet;
a method, making it possible to satisfy this condition, and represented in FIGS. 10a, 10b and 10c, consists in energizing the "yellow" coil of the indicator, by means of a switching contact RS1 of the inter- reset switch, and from a rectifier M5 provided at the output of the indicator transducer TD3, instead of exiting it directly from the power supply Since the transducer TD3 is kept "off" 'by the output current of the trip circuit, until the receiver passes over a track magnet, the operation of the reset switch has no effect under conditions normal, and a yellow indication can only be recorded when this indication is legitimate.
With this arrangement, the AC supply to the transducer TD3 is only interrupted during the brief transit period of the reset switch, when none of its switching contacts are closed, and this period is not closed. is not sufficient to ensure the passage of the transducer in "cut" condition; it is therefore necessary to provide a positive device to "cut" the transducer TD3 when the trigger circuit is reset; this is achieved by a pulse transmitted, as will be explained, to the control winding X3 of this transducer.
When the transducer TD3 has gone into a "contact" situation, a capacitor C4 is charged by the output current of the rectifier M7; this current passes through resistor R13, the control winding X3 of the transducer TD3, the primary winding of the reset transformer T7, and the
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resistor R5. The increase in the output potential of the rectifier M7 is relatively slow; the charge current of capacitor 04 is therefore low and produces no appreciable effect on transducer TD3.
The operation of the reset switch changes the indicator from its "black" position to its "yellow" position, after which the closing of the contact IC, resulting from this last position, discharges the capacitor 02 through the resistor. R5 in the reset transformer T7, and simultaneously discharges the capacitor C4 through the resistor R13 in the control winding X3 of the transducer TD3, causing the latter to go into the "off" situation. The value of the resistor R13 is chosen so that the connection of the winding X3 with the rectifier M7 does not produce an appreciable decrease in the current although this circuit remains closed as long as the indicator remains in. its position "yellow".
A resistor R10 is connected between the secondary of the reset transformer T7 and the control winding X4 of the transducer TD1, in order to adjust the amplitude of the reset pulse supplied by the discharge of the capacitor. 04. A normally closed contact RS2, provided on the reset switch, cuts the current in the reset coil, which is part of the receiver, when the - reset to zero is carried out by hand, so that the load of this coil on the transducer TD1 does not prevent an absolutely safe resetting by hand.
To prevent the damping effect of the control circuit, supplied by the output of the bell transducer TD4 and passing through the resistor R6 in: the winding X3 of the transducer TD3, does not cause a duration
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excessive passage of the transducer TD3 in a "contact" situation, a nonlinear resistor is connected in series with the resistor R6 consisting of a rectifier M13 operating in particular in its direct direction