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Commande de moteur.
La présente invention concerne les commandes de moteur et, plus spécialement. les dispositifs de commande du fonctionnement de moteurs électriques utilisés pour la propulsion de véhicules, par exemple des voitures à voyageurs à grande vitesse,
Pour faire accélérer des moteurs à courant continu du type série d'une puissance relativement grande de l'arrêt à la vitesse maximum sous une tension d'alimentation fixe,, on utilise habituellement un'démarreur à résistances comportant des plots multiples, Pour obtenir une accélération et un freinage électrique réguliers et doux;
on a utilisé jusqu'ici des relais sensibles au courant présentant une petite différence entre l'état d'enclenche- ment et l'état le-déclenchement pour commander la série dei in-
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terrupteurs séquentiels, des contrôleurs à cames commandés par air comprimé ou par moteur, ou encore d'autres mécanismes de shuntage à résistances. Comme ces relais ont des parties mobiles, il est néces.- saire d'entretenir avec grand soin ces appareils pour que ceux-ci fonctionnent de façon régulière et sans panne.
La présente invention a pour but principal d'utiliser un dispositif statique pcur la commande du fonctionnement d'un mécanisme de shuntage à résistances comme un contrôleur à cames ou un accé- lérateur, ce dispositif étant commandé par'un moteur pilote.
,Dans ses grandes ligneµ, la présente invention consiste en un dispositif de commande comprenant un moteur électrique, un con- ducteur à courant fort, un commutateur pour relier le moteur au con- ducteur à courant fort, un moyen de commande pour commander le courant du moteur, un moteur pilote pour actionnera le dispositif de commande, un amplificateur magnétique pour commander le fonctionnement du moteur pilote, cet amplificateur magnétique ayant un enroulement de -commande sensible au courant du moteur de manière à régler le débit de l'amplificateur magnétique, et une source de tension électrique coopérant avec l'amplificateur magnétique,pour commander le fonc- tionnement du moteur pilote.
Le débit variable de l'amplificateur magnétique est utilisé pour actionner le moteur pilote qui entraîne un contrôleur à cames servant à éliminer par shuntage pas à pas'des résistances du circuit des moteurs électriques qui, dans la forme d'exécution décrite, sont des moteurs de traction d'un véhicule à propulsion électrique. Le contrôleur à cames fonctionne dans un sens pendant l'accélération et dans le sens opposé durant le freinage dynamique des moteurs de traction. L'amplificateur magnétique est:relié, en série avec une batterie, au moteur pilote. La tension de sortie maximum de l'ampli- ficateur moins la force électromotrice de la batterie est suffisante pour faire fonctionner le moteur pilote a la vitesse maximum.
La sor- tie de l'amplificateur magnétique est déterminée par un enroulement de polarisation alimenté par la batterie et par des enroulements
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de commande recevant des courants proportionnels au courant des mo- teurs de traction, celui-ci étant déterminé par la résistance présen- te dans le circuit des moteurs de traction. Si le courant des moteurs de traction dépasse le réglage de l'amplificateur magnétique, le moteur pilote est mis en marche en sens inverse de manière à réinsé- rer de la résistance dans le circuit des moteurs de traction.
L'invention ressortira plus clairement de la description, donnée ci-après, d'une forme d'exécution préférée représentée, à' titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel: la Fig.l est une vue schématique d'un dispositif de comman- de suivant la présente invention, et la Fig.2 est un tableau donnant la suite des opérations d'actionnement des commutateurs du contrôleur à cames pendant l'accélération et le freinage.
Comme la Fig.l le montre, l'ensemble représenté comprend deux moteurs de traction M1 et M2, un commutateur de ligne LS, une résistance de freinage BR, une résistance d'accélération AR, un contrôleur à cames CC, un moteur pilote PM servant à entraîner le contrôleur à cames CC, un maître contrôleur MC, un commutateur de commande de freinage dynamique PBC, un amplificateur magnétique MA, un redresseur RF, un certain nombre de résistances, et un con- densateur qui est décrit plus en détail ci-après.
Les moteurs Ml et M2 sont, de préférence, du type à cou- rant continu série convenant pour la propulsion d'un véhicule, par exemple une voiture à voyageurs à grande vitesse (non représentée).
Le moteur Ml a un induit Al et un inducteur série Fl. De même, le moteur M2 a un induit A2 et un inducteur série F2. Les inducteurs série peuvent être connectés au travers d'inverseurs habituels, afin de permettre l'inversion du sens de marche des moteurs. Comme la figure le montre, les moteurs sont reliés en parallèle. Il va de- soi que, si on le désire, au cours d'une acdélération, les moteurs peuvent d'abord être reliés en série et par la suite en parallèle,
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comme cela se fait couramment.
Il va de soi aussi que des moteurs supplémentaires sem- blables aux moteurs Ml et M2 peuvent être prévus, si on le désire. '
L'interrupteur de ligne LS est prévu pour relier les moteurs à un troisième rail ou à un conducteur de caténaire 11 par l'intermédiaire d'un trolley 12 et d'un conducteur de courantfort 13.
Le commutateur de commande de freinage dynamique PBC est prévu pour relier les moteurs à la résistance d'accélération AR pendant l'accélération des moteurs. Lorsque le commutateur PBC se trouve dans sa position de déclenchement, il établit des connexions de freinage dynamique avec les moteurs et relie la résistance de freinage BR dans le circuit de freinage dynamique. Pendant là frei- nage dynamique, l'inducteur F2 est relié en série avec l'enroule- ment d'induit A1, et l'inducteur F1 est relié en série avec l'en- roulement d'induit A2. La résistance de freinage BR est connectée dans un circuit commun aux deux circuits de freinage des moteurs.
Le contrôleur à cames CC est prévu pour éliminer pas à pas des parties de la résistance d'accélération AR du circuit des moteurs pendant l'accélération des moteurs en actionnant par came une série de contacts et, de façon semblable, pour éliminer par shuntage des parties de la résistance de freinage BR du circuit des moteurs pendant le freinage dynamique de ces moteurs. Il va de soi que le contrôleur CC peut être du type à tambour au lieu d'être du type à came, ou bien il peut être un accélérateur de type connu dans lequel une roulette actionne séquentiellenent plusieurs doigts de manière à éliminer par shuntage une résistance du circuit des moteurs. Ces types de contrôleurs sont bien connus et n'importe lequel peut être utilisé.
Le moteur pilote PM a un induit A et deux inducteurs F et R. Lorsque l'inducteur F est alimenté, le moteur entraîna le contrôleur à cames CCdans un sens et, lorsque l'inducteur R est alimenté, le contrôleur à cames entraîne le moteur pilote d
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le sens npposé. Le moteur est relié au contrôleur à cames par un arbre 14.
Le maître contrôleur MC peut être du type connu à tambour.
Lorsque le contrôleur est entraîné dans un sens, des circuits s'éta- blissent de manière à envoyer du courant dans lesmoteurs de traction de manière à accélérer le véhicule. Lorsque le contrôleur est ac- tionné dans le sens opposé, des circuits de freinage dynamique des moteurs de traction s'établissent de manière à freiner le véhicule.
Les rhéostats 15 et 16'sont actionnés par le contrôleur MC pour une raison exposée ci-après.
Afin de simplifier les dessins annexés et la description, les verrouillages de protection et les interrupteurs de valeur limite habituellement utilisés dans un .système de la présente invention ont été omis. Le système a été représenté sous une forme très simplifiée et à titre d'exemple seulement, ce système devant être considéré comme représentant tout dispositif de commande de moteur de traction du même ,type général. Il va de soi que l'in- vention peut s'appliquer généralement à tout dispositif de comman- de ayant un contrôleur à shuntae de résistance d'un type qui était jusqu'ici commandé par un relais de valeur limite électromécanique.
L'amplificateur magnétique lA comporte deux enroulements de charge 17 et 18 pouvant être alimentés par une source de courant alternatif appropriée comme représenté sur le dessin. L'amplificateur compcrte aussi un enroulement de commande 21 qui est connecté aux bornes d'une partie 22'de la résistance d'accélération AR en série avec un rhéostat 16 qui, comme précité, est actionné par le con- tr8leur MC. L'amplif icateyr magnétique comporte aussi un enroulement de commande 23 qui est connecté aux bornes d'une partie 24 de la résistance de freinage BR en série avec le rhéostat 15 qui est aussi actionné par le contrôleur MC.
Comme la figure le montre, un enroulement de polarisation 25 de l'amplificateur MA est alimenté par une batterie B, par l'in- termédiaire d'un plot de contact 26 ou d'un plot de contact 27 se
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trouvant sur le contrôleur MC. Une résistance variable 28 est connec- tée dans le circuit de l'enroulement 25 demanière à régler le courant pouvant traverser cet enroulement. Un enroulement de commande 29 de l'amplificateur est connecté aux bornes de l'inducteur F2 en série avec un condensateur 34, qui peut être shunté par une résistance 33, et avec une résistance variable 30.
Un autre enroulement de commande
31 de l'amplificateur est connecté aux bornes de l'inducteur F1 en série avec une résistance variable 32 et uh condensateur 34' qui peut être shunté par une résistance 33'. De façon semblable, une résis- tance 33' et un condensateur 34' qui peuvent être connectés en pa- rallèle, sont connectés dans le circuit de l'enroulement de commande
29.
La sortie de l'amplificateur magnétique MA est redressée dans le redresseur RF qui est relié à l'induit A du moteur pilote PU, en série avec la batterie B et une résistance variable 35. Une résistance variable 36 est connectée aux bornes de sortie du redres- seur RF. La tension de sortie maximum de l'amplificateur magnétique est telle que la différence entre la tension de sortie du redresseur
RF non absorbée par les résistances 35'et 36 et le potentiel de la batterie B soit suffisante pour faire tourner le moteur pilote PM à une vitesse maximum. De cette manière, on peut régler les résistances
35 et 36 de telle façon que l'on obtienne là vitesse maximum désirée du moteur PM lorsque la tension de sortie de l'amplificateur est maximum.
Afin de mieux faire comprendre le fonctionnement de l'ap- pareil, le fonctionnement de l'ensemble sera décrit plus en détail ci-après. Il est supposé que l'on désire faire accélérer le véhicu- le, le maître contrôleur MC étant mis en position "marche". Lorsque le contrôleur MC se trouve dans sa position "marche", la bobine d'ac- tionnement du commuteur de ligne LS est excitée par l'intermédiaire d'un plot de contact 37 de façon à provoquer la fermeture de ce com- mutateur, de manière à relier les moteurs M1 et M2 à la source de courant.
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La bobine d'excitation du commutateur PBC est aussi ali- mentée à ce moment, de manière à fermer le contacteur principal 38 de ce commutateur et à ouvrir les contacteurs principaux 39 et 41.
Le contacteur auxiliaire 42 est fermé à ce moment de manière à ali- menter l'inducteur F du moteur pilote PM, tandis que le contacteur auxiliaire 43 est ouvert. Les moteurs Ml et M2 sont connectés en parallèle par le contacteur 38 et sont reliés à la source de courant' en série avec la résistance d'accélération AR.
Lorsque les moteurs de traction sont reliés aux bornes de la tension d'alimentation fixe, l'intensité du courant traversant les moteurs dépend de la valeur de la résistance insérée dans le cir- cuit des moteurs. En même temps, le moteur pilote PM reçoit sa pleine tension puisque l'arrivée de courant initiale est inférieure au ré- glage de courant établi pour l'amplificateur magnétique MA, réglage déterminé par le courant passant dans son enroulement de polarisation
25, et le contrôleur à cames avance à sa vitesse maximum. Des parties de résistance sont éliminées par shuntage à causé de la fermeture successive d'un ou de plusieurs commutateurs de shuntage de résis- tances Rl à R4, et le courant des moteurs augmente jusqu'à atteindre une valeur correspondant au réglage de l'amplificateur magnétique.
A ce moment,le courant traversant l'enroulement de coande 21 qui, com- me précité, est connecté aux bornes d'une partie de la résistance 'd'accélération AR, atteint une valeur telle que le débit de l'ampli- ficateur magnétique tombe au niveau de la tension de la batterie.
Le moteur pilote PM s'arrête,puisque la force électromotrice dispo- nible pour l'actionner est tombée à zéro.
Si, pour une raison quelconque,le contrôleur à cames ac- tionné par moteur a dépassé la position prévue,dépassant la limite de courant désirée, la sortie de l'amplificateur est encore diminuée vers zérn; dans ce cas,la tension de la batterie dépasse la tension de sortie de l'amplificateur magnétique de manière à faire tourner le moteur pilote de façon qu'il entraine le contrôleur à cames dans le sens opposé, jusqu'à ce que le courant des moteurs de traction soit tombé au niveau voulu. De cette manière, il est possible de maintenir un courant d'accélération constant.
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Il est aussi possible de modifier le taux d'accélération en forçant le maître contrôleur MC à actionner le rhéostat 16 de manière à faire varier le courant pouvant traverser l'enroulement de commande 21. Le contrôleur à carnes est entraîne de cette ma-
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.nièce sous la COII1ûmde de l'amplificateur magnétique jusqu'à ce que toute la résistance d'accélération AR soit éliminée du cir- cuit des acteurs. Le contrôleur à cames est maintenu dans cette position par le moteur pilote PM qui peut être un moteur du type à couple. Lorsque le contrôleur est ra.aené dans sa position
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"d'arrêt", un circuit de faible freinage dynamique s'établit.
Si on désire freiner le véhicule par freinage dynamique, on cO:!1r:lute le Naître contrôleur MC en position "freinage" .Lorsque le contrôleur MC se trouve en position "freinage", le commuta- teur de ligne MS et le commutateur PBC sont déclenches. De cette manière, les contacteurs du commutateur de ligne sont ouverts de manière à déconnecter les moteurs de traction de la source de
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courent, et les contacteurs principaux 39 et 41 du com..,utateur PBC se fer-fient de manière établir les circuits de freinage dyna.1Ii,
' te pour les .noteurs. Un contacteur auxiliaire 42 s'ouvre de manière à déconnecter l'inducteur F et le contacteur auxiliaire 43 se ferme de manière à alimenter l'inducteur R du moteur pilote par '
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intermédiaire d'un plot de contact 44 du contrôleur MC. En cond1uen.
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ce, le moteur pilote fonctionne ,de Manière à entraîner le contez leur à cames dans le sens opposé au sens de l'accélération. La résign- ce de freinage BR est éliminée pas à, pas par shuntage du circn-it des moteurs en fermant séquentiellement les contacts Bl à B4.
Lors le courant de freinage dépasse une valeur déterminée par ie couran '
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circulant dans l'enioulerfient de commande 23 de l'a;nplificateiir .lin:1- tique qui est connecté aux bornes d'une partie de la résistance @
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le contrôleur à cases s'arrête de la nanire décrite ci-avant. ' /) Le taux de freinte peut être varié en ;:..:.entant lr mntr e1.!' MC à actionner le r'''iMusLai< 15 se trouvant en scrie avec 1'C't'.r0I.L\-
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ment de cotn,i.pnde 23.
Le contrôleur à cames continue à avancer j
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jusque ce que la .toute la résistance de freinage BR soit éliminée du circuit des moteurs,
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L'amplificateur sagnétioue comporte aussi une caractérisé- tique de taux d'accroissement permettant au moteur pilote d'exercer, une action réglable en fonction du taux d'accroissement ou du taux
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de diminution du courant des moteurs.Corn'tie précitée le-nrolilenc-nt de coinitiande 29 de l'amplificateur est connecté aux bornes de l' in- . ducteur F2 et l'enroulement de commande 31 est connecté aux bornes de l'inducteur F1.
Si, pendant un freinage ou une accélération.le taux d'établissement du courant est retardé pour une raison quelconque,,
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le contrôleur à càlies fonctionne à sa vitesse i,iaxi.uu;a de 2niPre éliminer toutes lès résistances du circuit.Ceci provoque l'apparition d'une tension brusque aux bornes des moteurs M1 et M2 et d'une ar- rivée importante de courant correspondante.La caractéristique de
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taux de croissance :;.e la c5-L,,ande évite qu'il y ait un courant de acteur exagéré dans ces conditions.A l'état de régime ou lorsque le courant des moteurs varie relative-tien t lentement, 'aucun courant: ou un courant négligeable traverse les enroule-sents de ca::.nar.de 29 et 31.
Au contraire, lorsque le courant des moteurs varie rapide ent et qu'une tension, variable correspondante apparaît aux bornes des inducteurs FI et F2, les condensateurs'34 et 34' permettent à ce
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courant de traverser les . enroulements de co.-i4..nde 29 et 31. Les enroulements 29 et 31 font cumul avec les enroulements 21 et 23, de sorte que la sortie de l'amplificateur magnétique est dimi- nuée de manière à réduire la vitesse du moteur PM.
Les courants des enroulements 29 et 31 sont proportionnels au taux de variation de la vitesse du acteur et, dans le cas de taux élevés de variation,
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la sortie de 1'a.B.plifieateur magnétique est suffisaient diminuée pour faire changer de sens le moteur PM de façon que -le contrôleur
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à cames réintroduise momentané.nent de la résistance dans le circuit ; afin'de réduire r'apide'nent le courant des moteurs la limite dé- sirée. Lorsque le,$ conditions normales sont ainsi rétablies, le courant circulant- dans les enroulements 29 et 31 tombe en subrtance
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à zéro afin que le fonctionnement normal puisse recommencer' comme précité.
Toute charge restante aux bornes'des condensateurs 34 et 34' se dissipe dans les résistances de shuntage 33 et 33'.
La description précédente montre que le dispositif de commande statique décrit ici per:net d'effectuer un changement instantané du taux d'accélération ou de freinage sous la commande du conducteur du véhicule avec un retard minimum dans le temps et a en ayant recours à un seul amplificateur magnétique coopérant avec une batterie ou une autre source de 'tension continue pour commander de fonctionnement du moteur pilote qui entraîne le contrôleur servant à éliminer les résistances par shuntag. Comme un. seul amplificateur Magnétique est requis, l'installation est simplifiée.L'installation suivant l'invention convient pour commander le fonctionnement de tout moteur actionné par un contrôleur ou un accélérateur aeissant par shuntage'de résistances.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif de commande comprenant un moteur électri- que, un conducteur de courant fort, un commutateur pour relier le moteur au conducteur de courant fort, une commande pour régler le courant de moteur, un moteur pilote pour actionner cette commande, un amplificateur magnétique pour commander le fonctionnement du mo- teur pilote, cet amplificateur magnétique àyant un enroulement de commande sensible au courant du moteur afin de régler la sortie de l'amplificateur magnétique et une source, de tension électrique coopérant avec 1'amplificateur magnétique pour commander le fonc- tionnement du moteur pilote.
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Motor control.
The present invention relates to motor controls and, more specifically. devices for controlling the operation of electric motors used for propelling vehicles, for example high-speed passenger cars,
To accelerate series-type direct current motors of relatively large power from standstill to maximum speed at a fixed supply voltage, a resistance starter having multiple pads is usually used. smooth and smooth acceleration and electric braking;
Current-sensitive relays with a small difference between the on state and the on-trip state have been used hitherto to control the dei series.
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sequential switches, cam controllers controlled by compressed air or by motor, or even other resistance shunt mechanisms. As these relays have moving parts, it is necessary to maintain these devices with great care so that they operate smoothly and without failure.
The main object of the present invention is to use a static device for controlling the operation of a resistance shunt mechanism such as a cam controller or an accelerator, this device being controlled by a pilot motor.
In its main lines, the present invention consists of a control device comprising an electric motor, a high current conductor, a switch for connecting the motor to the high current conductor, a control means for controlling the current. of the motor, a pilot motor to actuate the control device, a magnetic amplifier to control the operation of the pilot motor, this magnetic amplifier having a control winding sensitive to the current of the motor so as to adjust the flow rate of the magnetic amplifier, and an electric voltage source cooperating with the magnetic amplifier, to control the operation of the pilot motor.
The variable flow rate of the magnetic amplifier is used to operate the pilot motor which drives a cam controller for stepping bypassing resistances from the circuit of electric motors which, in the embodiment described, are motors. traction of an electrically propelled vehicle. The cam controller operates in one direction during acceleration and in the opposite direction during dynamic braking of the traction motors. The magnetic amplifier is: connected, in series with a battery, to the pilot motor. The maximum output voltage of the amplifier minus the electromotive force of the battery is sufficient to operate the pilot motor at maximum speed.
The output of the magnetic amplifier is determined by a polarization winding supplied by the battery and by windings.
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control unit receiving currents proportional to the current of the traction motors, the latter being determined by the resistance present in the circuit of the traction motors. If the current of the traction motors exceeds the setting of the magnetic amplifier, the pilot motor is started in reverse order to reinsert resistance into the circuit of the traction motors.
The invention will emerge more clearly from the description, given below, of a preferred embodiment shown, by way of example, in the appended drawing in which: FIG. 1 is a schematic view of a device control according to the present invention, and FIG. 2 is a table giving the sequence of actuation operations of the switches of the cam controller during acceleration and braking.
As Fig.l shows, the assembly shown includes two traction motors M1 and M2, an LS line switch, a braking resistor BR, an acceleration resistor AR, a DC cam controller, a pilot motor PM for driving the DC cam controller, an MC master controller, a dynamic brake control switch PBC, a magnetic amplifier MA, an RF rectifier, a number of resistors, and a capacitor which is described in more detail below. -after.
The motors M1 and M2 are preferably of the series direct current type suitable for propelling a vehicle, for example a high speed passenger car (not shown).
The motor M1 has an armature A1 and a series inductor F1. Likewise, the motor M2 has an armature A2 and a series inductor F2. The series inductors can be connected through usual inverters, in order to allow the reversal of the direction of operation of the motors. As the figure shows, the motors are connected in parallel. It goes without saying that, if desired, during acceleration, the motors can first be connected in series and subsequently in parallel,
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as is commonly done.
It also goes without saying that additional motors similar to motors M1 and M2 can be provided, if desired. '
The LS line switch is designed to connect the motors to a third rail or to a catenary conductor 11 via a trolley 12 and a high current conductor 13.
The PBC dynamic brake control switch is provided to connect the motors to the AR acceleration resistor while the motors are accelerating. When the PBC switch is in its tripped position, it makes dynamic brake connections with the motors and connects the brake resistor BR in the dynamic brake circuit. During dynamic braking, inductor F2 is connected in series with armature winding A1, and inductor F1 is connected in series with armature winding A2. The braking resistor BR is connected in a circuit common to the two braking circuits of the motors.
The DC cam controller is intended to step by step remove portions of the AR throttle resistor from the motor circuit during motor acceleration by cam actuating a series of contacts and similarly to bypass shunt removal. parts of the braking resistor BR of the motor circuit during dynamic braking of these motors. It goes without saying that the DC controller can be of the drum type instead of being of the cam type, or it can be an accelerator of known type in which a caster actuates several fingers sequentially so as to shunt a resistance. of the motor circuit. These types of controllers are well known and any can be used.
The PM pilot motor has an armature A and two inductors F and R. When the inductor F is energized, the motor will drive the DC cam controller in one direction, and when the inductor R is energized, the cam controller drives the motor. pilot d
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the opposite meaning. The engine is connected to the cam controller by a shaft 14.
The master controller MC can be of the known drum type.
When the controller is driven in one direction, circuits are set up to send current to the traction motors to accelerate the vehicle. When the controller is actuated in the opposite direction, dynamic braking circuits of the traction motors are established so as to brake the vehicle.
The rheostats 15 and 16 ′ are actuated by the controller MC for a reason explained below.
In order to simplify the accompanying drawings and description, the protective interlocks and limit switches customarily used in a system of the present invention have been omitted. The system has been shown in a very simplified form and by way of example only, this system to be considered as representing any traction motor control device of the same general type. It goes without saying that the invention is generally applicable to any control device having a resistance shunt controller of a type which has heretofore been controlled by an electromechanical limit value relay.
Magnetic amplifier 1A has two load windings 17 and 18 which can be supplied by a suitable alternating current source as shown in the drawing. The amplifier also comprises a control winding 21 which is connected across a part 22 'of the acceleration resistor AR in series with a rheostat 16 which, as mentioned above, is actuated by the controller MC. The magnetic amplifier also comprises a control winding 23 which is connected to the terminals of a part 24 of the braking resistor BR in series with the rheostat 15 which is also actuated by the controller MC.
As the figure shows, a bias winding 25 of the amplifier MA is supplied by a battery B, through a contact pad 26 or a contact pad 27.
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found on the MC controller. A variable resistor 28 is connected in the circuit of winding 25 in order to regulate the current which can flow through that winding. A control winding 29 of the amplifier is connected to the terminals of the inductor F2 in series with a capacitor 34, which can be shunted by a resistor 33, and with a variable resistor 30.
Another control winding
31 of the amplifier is connected to the terminals of the inductor F1 in series with a variable resistor 32 and a capacitor 34 'which can be shunted by a resistor 33'. Similarly, a resistor 33 'and a capacitor 34' which can be connected in parallel, are connected in the circuit of the control winding.
29.
The output of the magnetic amplifier MA is rectified in the RF rectifier which is connected to the armature A of the pilot motor PU, in series with the battery B and a variable resistor 35. A variable resistor 36 is connected to the output terminals of the RF rectifier. The maximum output voltage of the magnetic amplifier is such that the difference between the output voltage of the rectifier
RF not absorbed by resistors 35 ′ and 36 and the potential of battery B is sufficient to make the pilot motor PM turn at maximum speed. In this way, we can adjust the resistors
35 and 36 such that the desired maximum speed of the motor PM is obtained when the output voltage of the amplifier is maximum.
In order to better understand the operation of the apparatus, the operation of the assembly will be described in more detail below. It is assumed that it is desired to accelerate the vehicle, the master controller MC being placed in the "on" position. When the MC controller is in its "on" position, the actuation coil of the LS line switch is energized by means of a contact pad 37 so as to cause the closing of this switch, so as to connect motors M1 and M2 to the current source.
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The excitation coil of the PBC switch is also energized at this moment, so as to close the main contactor 38 of this switch and to open the main contactors 39 and 41.
The auxiliary contactor 42 is closed at this moment so as to supply the inductor F of the pilot motor PM, while the auxiliary contactor 43 is open. The motors M1 and M2 are connected in parallel by the contactor 38 and are connected to the current source 'in series with the acceleration resistor AR.
When the traction motors are connected to the terminals of the fixed supply voltage, the intensity of the current flowing through the motors depends on the value of the resistance inserted in the circuit of the motors. At the same time, the pilot motor PM receives its full voltage since the initial current input is lower than the current setting established for the magnetic amplifier MA, setting determined by the current flowing through its bias winding.
25, and the cam controller advances at its maximum speed. Parts of the resistor are eliminated by shunting due to the successive closing of one or more resistor shunt switches R1 to R4, and the motor current increases until it reaches a value corresponding to the amplifier setting. magnetic.
At this moment, the current through the control winding 21 which, as mentioned above, is connected across a part of the acceleration resistor AR, reaches a value such that the output of the amplifier. magnetic drops to the level of the battery voltage.
The pilot motor PM stops, since the electromotive force available to operate it has fallen to zero.
If for some reason the motor driven cam controller has overshot the intended position, exceeding the desired current limit, the output of the amplifier is further reduced to zero; in this case, the battery voltage exceeds the output voltage of the magnetic amplifier so as to rotate the pilot motor so that it drives the cam controller in the opposite direction, until the current of the traction motors fell to the desired level. In this way, it is possible to maintain a constant acceleration current.
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It is also possible to modify the rate of acceleration by forcing the master controller MC to actuate the rheostat 16 so as to vary the current that can flow through the control winding 21. The taper controller is driven in this way.
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.niece under the COII1ûmde of the magnetic amplifier until all the acceleration resistance AR is removed from the circuit of the actors. The cam controller is held in this position by the pilot motor PM which may be a torque type motor. When the controller is brought back to its position
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"off", a weak dynamic braking circuit is established.
If you want to brake the vehicle by dynamic braking, you cO:! 1r: set the MC controller master to the "braking" position. When the MC controller is in the "braking" position, the MS line switch and the PBC switch are triggered. In this way, the line switch contactors are opened so as to disconnect the traction motors from the power source.
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are running, and the main contactors 39 and 41 of the com .., PBC operator are done so as to establish the dyna.1Ii braking circuits,
'te for the .notors. An auxiliary contactor 42 opens so as to disconnect the inductor F and the auxiliary contactor 43 closes so as to supply the inductor R of the pilot motor by '
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intermediary of a contact pad 44 of the MC controller. In cond1uen.
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This, the pilot motor operates, so as to drive the camshaft in the opposite direction to the direction of acceleration. The BR braking resignation is eliminated step by step, by bypassing the motor circulation by sequentially closing contacts Bl to B4.
When the braking current exceeds a value determined by the current
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circulating in the control enioulerfient 23 of the a; nplificateiir .lin: 1- tick which is connected to the terminals of a part of the resistor @
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the box controller stops by the amount described above. '/) The shrinkage rate can be varied by;: ..:. Entering lr mntr e1.!' MC to activate the r '' 'iMusLai <15 located in scrie with 1'C't'.r0I.L \ -
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ment of cotn, i.pnde 23.
The cam controller continues to advance j
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until all braking resistor BR is removed from the motor circuit,
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The sagnetic amplifier also includes an increase rate characteristic allowing the pilot motor to exert an action adjustable according to the increase rate or the rate.
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reduction of the current of the motors.Corn'tie the above-mentioned coinitiande-nrolilenc-nt 29 of the amplifier is connected to the terminals of the in-. driver F2 and the control winding 31 is connected to the terminals of the inductor F1.
If, during braking or acceleration, the rate of current build-up is delayed for any reason,
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the cable controller operates at its speed i, iaxi.uu; in order to eliminate all resistances from the circuit, this causes the appearance of a sudden voltage at the terminals of the motors M1 and M2 and of a significant arrival of corresponding current.The characteristic of
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growth rate:;. e the c5-L ,, ande avoids that there is an exaggerated current of actor under these conditions. At the state of mode or when the current of the motors varies relatively slowly, 'no current: or negligible current flows through the AC windings ::. nar. of 29 and 31.
On the contrary, when the current of the motors varies rapidly ent and a voltage, corresponding variable appears at the terminals of the inductors FI and F2, the capacitors '34 and 34 'allow this
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current to cross them. co.-i4..nde windings 29 and 31. Windings 29 and 31 accumulate with windings 21 and 23, so that the output of the magnetic amplifier is reduced so as to reduce the speed of the motor PM .
The currents of windings 29 and 31 are proportional to the rate of change of the speed of the actor and, in the case of high rates of change,
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the output of the a.B. magnetic amplifier is reduced enough to change direction of the PM motor so that the controller
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with cams momentarily reintroduces resistance into the circuit; in order to quickly reduce the motor current to the desired limit. When the, $ normal conditions are thus reestablished, the current flowing in the windings 29 and 31 suddenly drops.
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to zero so that normal operation can start again as above.
Any charge remaining across capacitors 34 and 34 'dissipates into shunt resistors 33 and 33'.
The foregoing description shows that the static control device described here per: net effecting an instantaneous change in the rate of acceleration or braking under the control of the driver of the vehicle with minimum delay in time and by resorting to a single magnetic amplifier cooperating with a battery or other source of 'direct voltage to control the operation of the pilot motor which drives the controller serving to eliminate resistances by shuntag. Like a. only a magnetic amplifier is required, the installation is simplified. The installation according to the invention is suitable for controlling the operation of any motor actuated by a controller or an accelerator by shunting resistors.
CLAIMS.
1.- Control device comprising an electric motor, a high current conductor, a switch to connect the motor to the high current conductor, a control to adjust the motor current, a pilot motor to actuate this control, an amplifier to control the operation of the pilot motor, this magnetic amplifier having a control winding responsive to the current of the motor in order to regulate the output of the magnetic amplifier and a source, of electrical voltage cooperating with the magnetic amplifier to control the motor. pilot motor operation.