CH102843A - Dispositif réalisant la transformation du courant continu à voltage constant en puissance mécanique à couple constant jusqu'à une vitesse donnée, avec réduction automatique au-delà, et la transformation inverse avec les mêmes caractéristiques mécaniques. - Google Patents

Dispositif réalisant la transformation du courant continu à voltage constant en puissance mécanique à couple constant jusqu'à une vitesse donnée, avec réduction automatique au-delà, et la transformation inverse avec les mêmes caractéristiques mécaniques.

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CH102843A
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Alexandre Michel Josep Edouard
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Michel Joseph Edouard Alexandr
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  Dispositif réalisant la transformation du courant continu à voltage constant  en puissance mécanique à couple constant jusqu'à une vitesse donnée, avec réduction  automatique au-delà., et la transformation inverse avec les mêmes caractéristiques  mécaniques.    L'invention. a pour objet un dispositif  réalisant la transformation d'une puissance  électrique fournie sous forme de courant con  tinu à voltage constant en puissance mécani  que à couple constant jusqu'à une vitesse  donnée, avec réduction automatique au delà,  et la transformation inverse avec les mêmes  caractéristiques mécaniques.  



  Le dispositif suivant l'invention com  prend., à côté d'au moins une machine princi  pale, un groupe auxiliaire de trois machines  électriques montées sur un même arbre,     iudé-          penda.nt    de celui ,de la machine principale,  l'induit de la première des trois machines  étant monté en série avec l'induit de la ma  chine principale, l'induit de la seconde des  trois machines étant branché directement,  c'est-à-dire sans interposition d'autres. in  duits, aux bornes du réseau et l'induit de la       troisième    des trois machines étant en série  avec l'inducteur de la machine principale,  une partie des enroulements inducteurs de la.

    seconde machine étant montée en série avec    son induit et une autre partie de ces enroule  ments, agissant en sens opposé, étant alimen  tée aux bornes de la première machine, des  enroulements inducteurs de la troisième ma  chine étant alimentés, à partir d'une certaine  vitesse de la machine principale, par la dif  férence variable entre le voltage aux bornes  de la machine principale et la tension de la  ligne., la force électromotrice -de la première  machine variant automatiquement de manière  telle que l'intensité du courant qui traverse  son induit ainsi que celui .de la machine  principale ne varie que dans une mesure  relativement faible, et des moyens étant     pré-          vus    pour invertir le sens de ce courant en  sorte que,

   pour une vitesse et une excitation  données de la machine principale,     celle-ci     peut agir soit en moteur, soit en générateur.  



  Ce     dispositif    peut particulièrement être  appliqué à la     traction        électrique.     



  Une forme     d'exécution    de l'objet de l'in  vention est- représentée, à titre d'exemple, au       dessin    annexé dans lequel:      La     fig.    1 montre un schéma des     con-          nc#xions;     La fi-. 3 en est une variante d'une     par-          lie,    et  La fi-. 3 montre un     diagramme.     



  Le dispositif (fi-. 1) comporte un groupe  formé de trois     dynamos        D-in   <I>Dl.</I>     Di.    montées       sur    un même arbre     x    y et contrôlant les cou  rants d'induit et     d'ëxcitition    d'une quatrième  dynamo ou machine principale M fonction  nant suivant les cas, marche ou freinage, en  moteur ou en générateur, l'arbre de cette       dynamo    étant indépendant     mécaniquement          rlc@    l'arbre     .x    y.  



  En période de fonctionnement normal, les  balais de la machine DI sont connectés aux  bornes     -clé    la, ligne d'alimentation; son exci  tation est produite au moyen de trois     enrou-          lrments    distincts, l'alimentation du premier       (v,    étant assurée par la ligne elle-même, celle  du second, b, étant. prise aux bornes de la  machine     Dw,    le troisième, c, étant un en  roulement parcouru en série par le courant  1     raversant    l'induit.  



  Les     induits    des machines<I>M et</I>     Drn,    sont  monts en série sur la ligne.  



  L'excitation de la, machine     Din    est     pro-          duite    par trois enroulements; l'alimentation  du premier, d, est. assurée par la ligne     elle-          même,    celle     du    second. e, est     prise    aux bornes  de cette machine     fin,    le troisième,     f,    étant  un enroulement parcouru en série par le cou  rant traversant, l'induit.  



  La. machine M     possède    un inducteur     ali-          :Tienté    par la machine Di.  



  La     machine    Di est excitée par deux en  roulements, le premier,     h,    alimenté par la       li!2:nP,    le     second.        1,.,    étant connecté aux balais       d(,    la machine     Diit..        L'enroulement    la se     eom-          pose,    à, son tour, de .deux enroulements dis  tincts     h1    et     h\.    tous deux alimentés par la  1 i     yne.     



       ¯    Pour la clarté clé la description du fonc  tionnement, on supposera. d'abord que la ten  sion de la ligne et .la vitesse de rotation du  groupe soient sensiblement constantes.  



  On a. déjà essayé de réaliser des dynamos  tournant à vitesse constante et maintenant         pratiquement        eonstant    le     courant    qui traverse  leur induit, en les faisant     fonetionner    dans  la partie non     saturée    de leurs     caractéristiques     magnétiques, et en les excitant par un en  roulement en dérivation analogue à     e,    don  nant, pour toute tension aux bornes de la  dynamo, l'excitation nécessaire pour produire  une force électromotrice égale à cette tension.

    et par un deuxième enroulement,     analogue     à     d,        parcouru    par un courant constant et don  nant l'excitation     nécessaire    pour produire  une force électromotrice égale à- la chute clé  potentiel dans l'induit, pour la valeur cons  tante du courant qui doit traverser celui-ci.  Or ce     ,courant,    avec ces deux seuls enroule  ments, ne saurait être sensiblement constant,  à beaucoup près.

   D'abord, la caractéristique  à vide, dans ce que l'on est convenu d'ap  peler sa,     partie,droite,    n'est pas, à. proprement  parler,     géométriquement.,    rectiligne; en outre;  à cause de phénomènes connus,     dîis    en parti  culier à.     l'hystérésis,    cette ligne n'est même  pas fixe. Il ne saurait donc y avoir cons  tamment la     concordance    voulue entre le vol  tage induit par les ampères-tours de e et le  voltage aux balais.

   Dans les dynamos bien  construites, la perte ohmique dans l'induit       étant    faible, les     différences    constatées dans  la. pratique sont     -clé    l'ordre de grandeur du  voltage induit par d, en sorte que ce courant  soi-disant constant, peut varier du simple au  triple. On sait     cependant    l'intérêt qu'il y a  dans certains cas, notamment en     traction     électrique, à réaliser un courant pratiquement  constant c'est-à-dire un couple constant;     l'acl-          jonction    de l'enroulement série, f, permettra  d'atteindre pratiquement le résultat désiré.  



  Cet enroulement est connecté de telle  sorte que le voltage qu'il induit est toujours  en sens inverse du courant qui traverse la  machine, et par suite les ampères-tours qu'il  engendre sont toujours de sens inverse aux  ampères-tours de     d;    ceux-ci auront non seule  ment à. compenser le voltage du à la. chute  ohmique de l'induit, mais, au     surplus,    le vol  tage induit par ce nouvel enroulement. série;

    et; si ce :dernier, pour fixer les idées, est égal  à dix fois le premier, un     écart    de la. carat-      l     éristique    causant une variation de la. force  électromotrice     induite    égale à .celui-ci en  volts ne fera varier le courant de la     machine     que de dix pour cent environ, alors que la va  riation aurait été, sans le concours de l'en  roulement f et suivant le sens des     volts    per  turbateurs de cinquante pour cent ou de cent  pour cent.

   Dans ces     conditions    l'enroulement       d    devra fournir environ -dix fois plus     d'a.m-          pères-tours    et la carcasse de la. machine devra  être prévue pour loger des     enroulements    vo  lumineux, ce qui concourt -d'ailleurs à étendre  son champ de     fonctionnement        normal.    Dans  la,     pratique    il sera d'ailleurs inutile de don  ner une telle     importance    à l'enroulement f.  On verra qu'il joue, en outre, un autre rôle  important.  



  Du moment que la. récupération est en  vue, il     eonviendra    d'éviter l'emploi de mo  teurs     comprenant    des enroulements série,  puisque, pendant la.     période    de     récupération,     ces enroulements série ont une action pertur  batrice.

   Mais,     même.    pour la période de dé  marrage et nu point de vue des effets des  variations brusques de la     tension    de ligne,  (le tels enroulements dans les moteurs n'ont  plus ,de     raison    :d'être si l'on emploie des grou  pes     @auxiliaires    tels que décrit, dont la. ma  chine en série avec la machine principale  comprend elle-même un enroulement     série     important.  



  Pour un dispositif moteur .du genre décrit,       l'étude    économique de l'établissement d'une  exploitation de     traction    électrique conduit à  fixer la. vitesse des trains ou automotrices,       quand    le moteur a:     atteint    la, tension de ligne,  pour la valeur normale de l'excitation, bien  au-dessous de la vitesse maximum qu'il est  nécessaire d'atteindre en certains points du  réseau.

   Cette dernière étant,     dans        beaucoup     de cas, environ le .double de la     première,    il  y a donc lieu, pour pouvoir     l'atteindre,    de  prévoir un dispositif automatique de réduc  tion .de l'excitation de M, dans le double but  d'éviter une     élévation    de voltage     anormale     aux balais de cette machine, et de rester dans  les .limites fixées pour le     débit    dans les câ-         bles    d'alimentation en ne forçant pas la. de  mande de<I>Dl.</I>  



  La     troisième    dynamo<I>Di</I> réalise     cette    ré  duction graduelle d'excitation, son excita  tion, à. .partir d'une certaine vitesse, se trou  vant en dépendance du voltage aux bornes  du moteur.  



  On suppose     dans    ce qui suit que l'en  roulement     h1,    branché en permanence sur la  ligne, induit,     dans    la ;dynamo<I>Di,</I> les volts  nécessaires pour que celle-ci alimente l'induc  teur de     111    à pleine     excitation.    Le second en  roulement, k, branché aux bornes de la     dy-          na#mo   <I>Dm,</I> n'est     alimenté    qu'au moment de  la fermeture d'un     interrupteur        A1        commandé     par un relais A, lui-même branché aux ba  lais de la machine M.

   Ce relais ferme aussi  en même temps le circuit de l'enroulement     h2,     alimenté par la ligne.  



  Suivant la. vitesse à partir -de laquelle le  couple moteur devra être     réduit,    on fixera. la  valeur     U,    du voltage U de la     machine    M,  pour laquelle le relais A doit fermer les in  terrupteurs     A1    et     A2;    à ce moment     les    en  roulements<I>k et</I>     1a2    seront alimentés, le pre  mier sous un voltage     V-U    le second sous le  voltage V, V désignant le voltage     dle    la ligne.

    Les enroulements k et     h2        .donnent,    à ce même  moment, des ampères-tours égaux et de sens  inverse; l'enroulement k est     connecté    pour  donner des     ampères-tours    de même sens que  ceux de hl, pour     V-U   <I>> 0.</I>  



  L'introduction de l'enroulement k a ainsi  lieu sans -changement brusque de l'excitation.       Dans    le     cas    particulier où l'on     choisirait.          Ï7,        _-_        P,    l'enroulement     h.2    n'aurait plus de  raison d'être.  



  D'autre part, l'enroulement k est     calculé     de façon que, alimenté sous la. tension     zc    (si  l'on désigne par     Ul        +        u    la, limite de la ten  sion de M, pour laquelle son     excitation    de  viendrait 0), ses ampères-tours en valeur  absolue soient égaux     .à,    ceux de     h1.     



  Dans le but de réduire les dimensions de  la machine Di, on peut employer le disposi  tif     (fig.    2); une des bornes de l'enroulement       irdueteur    de<I>-M.</I> supposé unique., étant con  necté au pôle     -f-    de la ligne, le courant, au      sortir des organes d'inversion permettant de  faire marche avant ou     arrière,    n'ira pas  directement au pôle-, mais au préalable il  traversera l'induit de     1)i    qui doit être placé  côté - et non côté     +    par rapport à     l'induc-          t:

  eur    de     31,    pour éviter des surtensions entre       les    inducteurs de     DT    et la masse, celle-ci étant  supposée reliée au pôle - de la ligne.  



  Tant que l'équipage mobile de A ne s'est  pas levé, l'excitation de     Di.    est nulle, et il est  même loisible, sait de mettre pendant ce  temps<I>Di</I> complètement hors circuit, en met  tant l'enroulement inducteur de     M    en com  munication directe avec le pôle-. soit de  mettre son induit en court-circuit.  



  Dans ce qui précède, on a considéré comme  constante la tension de ligne.  



  Mais ce n'est que très exceptionnellement  que des lignes d'alimentation pourront être  considérées comme possédant une tension  constante, et     presque    toutes offrent des va  riations de tension plus ou moins impor  tantes; notamment dans les réseaux de trac  tion, celles-ci sont continuelles, très impor  tantes et très brutales.  



  Les dispositifs projetés, pour être prati  ques. devront donc pouvoir     fonctionner    de fa  çon satisfaisante dans de telles     conditions,    et  on va montrer qu'il en est bien ainsi.  



  Pour     déterminer    les conditions d'établis  sement des inducteurs de<I>Di,</I> on se fixera,  pour la valeur de V, la valeur approximative  (le la moyenne des tensions, les cas de baisses  exagérées et anormales ou de court-circuit  n'entrant: naturellement pas en ligne de  compte. L'analyse montre que si le fonc  tionnement de A se produit au moment     oii    la  tension de la ligne est différente de cette va  leur de     V.    cela ne présente aucun inconvé  nient pratique.

   Le voltage aux bornes du mo  teur se règle à un écart avec la tension de  ligne voisin de     l'écart        V-U,    prévu et la ré  duction de son excitation se poursuivra, régu  lièrement à mesure que la vitesse s'accroîtra;  bien entendu, l'équipage du relais A une fois  levé ne doit retomber que sous un voltage  suffisamment inférieur à U, pour que ce re  lais puisse rester fermé malgré les variations    de tension de ligne, et on sait que cela. n'offre  aucune difficulté.

   Il y aura, d'autre part,  lieu de prévoir, pour la période de récupéra  tion, le     court-circuitage    d'une partie de la ré  sistance de commande en série avec A, afin  que, le relais fonctionnant alors pour des vol  tages décroissants, son équipage mobile tombe  bien pour la tension U, prévue aux balais de       X    pour le fonctionnement par voltage crois  sants.  



  Ces variations brutales et importantes de  tension pourraient aussi avoir, si l'enroule  ment f n'avait pas été prévu, comme consé  quence grave, -des surintensités brusques et  dangereuses, causant des coups de feu vio  lents aux collecteurs de<I>Dm</I> et de     ill    et une  mise hors d'état de fonctionnement de ces  machines.     Mais    l'enroulement f, pendant  tout le cours des périodes de démarrage et de  freinage, .donne toujours, et avec une rapidité       satisfaisante,    dans le circuit des induits, ,les  volts de sens inverse au courant.  



  Sans donner à f des dimensions telles  qu'il en résulte une protection absolue, on  voit donc qu'il y a intérêt à lui donner une  importance aussi grande que cela est prati  quement réalisable,     et    on a expliqué, d'autre  part, que, plus cet enroulement sera. impor  tant, plus, pendant tout le temps où cela est  requis, la constance du courant sera parfaite.  C'est l'ensemble de ces deux propriétés, se  complétant l'une l'autre. qui rend l'emploi de  l'enroulement f particulièrement avantageux:  et: la fonction de sécurité est de beaucoup là  plus importante.  



  En ce qui concerne<I>Dl,</I> elle maintiendrait  sensiblement     constante    le vitesse du groupe,  avec un seul enroulement a. Hais pour pro  téger<I>Dl</I> des brusques variations de     teilsia)i     de lignes, on a. également prévu un enroule  ment série c assez important, et qui est d'au  tant: plus nécessaire que la résistance     ohmi-          que    supportant les à-coups est plus faible. la.       machine   <I>Dl</I> étant seule sous la tension de  ligne.

   Naturellement, cet inducteur devra  être connecté de telle sorte que le voltage  qu'il induit soit toujours de sens inverse au  courant nui traverse l'induit de<I>Dl</I> et il tend      ainsi à augmenter l'écart qui existe entre les  vitesses maximum et minimum de fonction  nement.  



  Si on considère comme négative la charge  quand<I>Dl</I>     fonctionne    en génératrice, comme  négatifs les ampères-tours produits à ce mo  ment par l'enroulement série, et comme po  sitifs les ampères-tours et la charge     quand     elle est motrice, on voit que la vitesse dimi  nue à mesure que la charge croît, algébrique  ment, du fait que les ampères-tours croissent  aussi, algébriquement. Or, l'enroulement<B>b,</B>  convenablement établi, pourra annuler dans  de certaines limites convenables ces     ampères-          tours    série.

   Il y a lieu en effet de faire la  constatation suivante: Si le     courant    qui tra  verse<I>Dm</I> est maintenu pratiquement cons  tant,     l'énergie    en jeu dans cette machine  étant mesurée par le produit du voltage aux  balais par cette intensité constante, il en ré  sulte que la charge de cette machine est pro  portionnelle à ce voltage, en valeur absolue.  



  Or, abstraction faite :de<I>Di</I> et de toutes  les pertes du groupe. on voit qu'à tout mo  ment et en valeur absolue les charges de     D;n     et :de<I>Dl</I> sont égales. D'où il suit que la  charge de<I>Dl</I> est proportionnelle, en valeur  absolue au voltage aux bornes de     D n_    En  distinguant la période de démarrage et     d@     marche normale de     ceïle    du freinage, ou pé  riode de récupération, on voit que, pendant  que se poursuit la première, les organes mé  caniques en liaison avec la machine     M    par  tant du repos, le voltage aux balais de<I>Dm</I>  d'abord opposé et sensiblement égal à celui  de la ligne d'alimentation, décroît graduelle  ment,

   et peut ensuite passer par zéro et croî  tre à nouveau en changeant de sens; le cou  rant débité     :dans    b, donc les ampères-tours  qu'il 'engendre dans ces conditions, partiront  d'un maximum, passeront par zéro et croî  tront en sens inverse. De même, les     ampères-          tours    série de<I>DL</I> partent d'un maximum pour  passer par zéro en même temps que les -pré  cédentes et croître en sens inverse.

   h en ré  sulte qu'on pourra régler l'inducteur b pour       qu'il    .donne constamment des ampères-tours       sensiblement    égaux et opposés à ceux de l'en-    roulement c.<B>Il</B> est facile de voir qu'en pé  riode de récupération, pour que la correction  apportée par l'enroulement b ait le sens voulu,  il faudra inverser le sens du courant; cela  signifie que l'enroulement b ne saura être  connecté de façon invariable aux balais de  <I>Dm,</I> mais     qu'un    organe inverseur devra être  prévu pour renverser les connexions, quand  on passera de la période de marche normale  à celle de récupération.  



  Si maintenant, on tient compte du couple  additionnel dû<I>à Di</I> et des rendements des  machines<I>Dm</I> et<I>Dl,</I> c'est-à-dire des pertes  du groupe moteur générateur, on voit qu'on  ne peut faire qu'une correction approximative  avec l'enroulement b.. Cependant celle-ci sera  suffisante pour que l'on puisse faire emploi  d'un     enroulement    série c assez important et  que néanmoins la variation de vitesse du.  groupe soit comprise     entre    des     limites    assez  étroites. La détermination des     caractéristiques     de l'enroulement b peut se faire graphique  ment en se servant de la caractéristique à  v 'de de<I>Dl</I> et des caractéristiques des enroule  ments a et c, -et elle ne présente aucune dif  ficulté.  



  Ce que l'on doit avoir en vue dans le pré  sent     dispositif    c'est évidement d'obtenir les  meilleurs conditions pour le démarrage des  trains et non pas de s'attacher à avoir une  vitesse aussi constante que possible pour le,  groupe; bien au contraire, cette variation de  vitesse convenablement conduite permettra de  mieux atteindre le résultat cherché.  



  Le fonctionnement de la machine<I>Dm</I> sera  mieux compris à l'aide du diagramme     fig.    3.  Le groupe étant supposé tourner à vitesse  constante et la courbe de magnétisation de la  machine<I>Dm</I> étant supposée invariable, une  courbe B 0 À correspondante à cette vitesse  constante exprime la relation entre les am  pères-tours totaux 0 Y et les voltages induits  aux     bornes    de la machine<I>Dm,</I> 0 Y, lesquels  sont portés positivement lorsqu'ils sont oppo  sés au voltage du .réseau.  



  En période de démarrage, 0 K représente  les ampères-tours de l'enroulement     d    et, si on,  considère le moment où le voltage aux bornes      de     Dira    est<I>0 31,</I> les ampères-tours résultant  de     l'action    (les enroulements e et d sont re  présentés en 0 D, en menant     M   <I>E</I> parallèle  ment à o x<I>et E D</I> parallèle à o y, l'inclinai  son de la droite     li   <I>C</I> dépendant des carac  téristiques de l'enroulement e.

   Ces carac  téristiques sont supposées choisies de     manièe     telle que     K    e est parallèle à la partie     approxi-          rrativement    rectiligne de B 0 A; on a alors  <I>O D -</I>     111   <I>H - 0</I>     Ii,    négatif dans le cas de la  figure. E F représente les ampères-tours dûs  à l'enroulement série<I>f</I> et<I>F N</I> la chute     ohmi-          que    de l'induit de     Dwî.     



  <I>E F</I> et<I>F N</I> étant constamment propor  tionnels au courant traversant l'induit de  cette machine     Drn.,    le triangle<I>E F N</I> reste  toujours semblable à     1 ui-même    et la longueur  <I>F al</I> et par suite la. longueur<I>E</I>     N    qui lui est  proportionnelle mesure ce courant à une  échelle convenable.  



  On conçoit que le groupe ne tournant pas  à vitesse constante, le courant sera. indiqué à  chaque instant par la longueur<B>EN"</B> com  prise entre la droite     K    C et une courbe  <I>B' 0</I>     A''    qui     différera    de la courbe<I>B 0 A en</I>  raison des variations de vitesse. Le sens de       la,    déformation indiquée sur la figure corres  pond au cas où les vitesses supérieures à la  vitesse normale lorsque la machine     Drn,        agit     comme moteur et inférieures à. la normale lors  qu'elle agit comme générateur.  



  Il y a lieu de faire au sujet des enroule  ment; e et f les remarques suivantes:  Ils seront d'autant plus efficaces que les  circuits magnétiques seront plus éloignés de  leur point de saturation; or précisément.. la.  plus grande partie du fonctionnement     de.   <I>DI</I>  et de     Dnn    se l'ait dans ces conditions.  



  Cependant les variations     d'intensité    du  courant dans les enroulements série c et f  produites par les variations de tension de  ligne induisent des forces électromotrices  dans les enroulements a. b d'une part, d e  d'autre part. Les variations du courant qui  en résultent dans ces enroulements ont pour  conséquence d'atténuer le rôle protecteur des       enroulements    série, parce qu'ils entravent la,  variation     protectrices    chi flux dans les cir-    cuits magnétiques.

   Afin de tendre vers le       maximum    de protection, il y aura. lieu d'em  ployer un dispositif annulant, ou diminuant  autant que possible les volts induits dans les  quatre enroulements     c(   <I>b</I> et<I>d e.</I> Il est évident  qu'on     arrivera    au résultat cherché par l'em  ploi de deux transformateurs. Par exemple,  le transformateur associé<I>à DI</I> comportera  trois enroulements, le premier parcouru par  le même courant que c, le second étant en  série avec a. et le troisième en série avec b.  Les volts induits dans les deux derniers se  ront, par suite des connexions, opposés aux  volts induits par le circuit magnétique de la.  machine<I>DI</I>     (fig.   <B>3).</B>  



  De même, un second transformateur com  portera aussi trois enroulements, en série res  pectivement avec d e et f, et fonctionnant:  dans les mêmes conditions pour la machine       Drn.        (fig.    3).  



  Enfin, il     Z    a. à remarquer que les varia  tions brusques d'ampères dans les enroule  ments<I>c et f</I> induisent dans les     carcasses    des  machines<B>Dl</B> et     Dira    des courants dans la  masse même du métal, et, si l'on veut don  ner aux enroulements série leur entière effi  cacité, il y aura lieu d'employer des car  casses feuilletées ou rainurées convenable  ment.  



  Il est clair     que    l'on peut remplacer la ma  chine contrôlée     11l1    par un groupe de machines  en série ou en parallèle sans qu'il n'y ait  rien     à,    changer à tout ce qui vient d'être dit.  



  Pour faciliter l'examen des appareils de  mise en route de contrôle et de sécurité, on  supposera. à titre d'exemple, le cas concret  d'un automotrice commandée à distance.  Toute autre application s'en déduirait aisé  ment.  



  Un inverseur à main enverra, du courant  dans l'un des (feux fils de commande action  nant chacun un relais pour la commande,  dans un sens ou     dans    l'autre, de l'inverseur  de courant disposé dans le circuit     d'excita-          1;

  .ion    de la machine     Q11    et déterminant ainsi le       sens    de marche, et dans     tin    contacteur P fer  mant<I>Dl</I> sur la ligne, à. travers une résistance  appropriée     Pl.         Un relais B actionné par le courant de<I>Dl</I>       provoquera,    par sa chute, au moment con  venable, la fermeture d'un second contacteur       Q    mettant en court-circuit la résistance de  démarrage     P,     Le groupe ayant atteint sa vitesse nor  male, un contrôleur permettra d'effectuer par  des relais non dessinés les opérations sui  vantes       11)    Préparer la fermeture d'un troisième  contacteur B,

   mettant sous la tension de ligne  l'ensemble de<I>Dm</I> et des machines princi  pales, fermeture qui sera d'ailleurs empêchée  par un relais jusqu'au moment où le voltage  de<I>Dm</I> préalablement excitée par l'enroule  ment e fera approximativement équilibre à la  ligne;  20 Le couplage étant ainsi fait sans     à-          coup,    envoyer du courant dans l'enroule  ment d, à l'intensité voulue, et dans le sens  convenable suivant qu'on veut réaliser la pé  riode de démarrage ou de freinage;  <B>30</B> Provoquer la chute du contacteur B  afin de couper le courant d'induit des ma  chines     i11    et<I>Dm.</I>  



  Il y a également intérêt à faire cette rup  ture sans à-coup et ce but sera atteint par  l'emploi d'un -relais E actionné par le cou  rant d'induit des machines     .11    et<I>Dm.</I> Ce der  nier est maintenu levé tant que du courant  traverse ces machines à un taux suffisant et  dans cette position le courant ne peut être  coupé sur le dernier contacteur. Si alors l'on  interrompt le courant d'alimentation clé d, le  courant d'induit .des machines M et Dm -tombe       pratiquement    à zéro, le relais E tombe, et  toute relation de ces     machines    avec la ligne  est coupée.  



  L'on passe de la période de marche nor  male à la période de freinage en     intervertis-          sant    le sens du courant en d.  



  Les relais B et E étant sous la dépendance  des     courants    de<I>Dl</I> et de     D-rn    seront en outre  utilisés comme organes clé protection: Sous  l'action d'une intensité anormale leur équi  page mobile accomplira une course supplé  mentaire ayant pour conséquence de couper  le courant en P,     Q    et B.    Si pendant une période de freinage, il se  produit une circonstance rendant la récupéra  tion impossible, telle que, par exemple, la  rupture accidentelle du câble principal d'ali  mentation de l'automotrice, l'énergie libérée  par les machines     principales    tend à provo  quer l'emballement de la. vitesse du groupe.

    Il y a donc lieu de prévoir un relais F, bran  ché aux balais de<I>Dl,</I> qui; pour un voltage  trop élevé, fonction de la vitesse,     provoque     l'ouverture des interrupteurs P,     Q    et B et par  là     la        rupture        @de    la     communication    des ma  chines contrôlées avec la machine<I>Dl.</I>  



  Enfin il faut tenir compte du fait que le mé  canicien n'ayant pas besoin normalement de  son frein pneumatique, sauf dans les cas d'ur  gence, pourrait par inadvertance laisser tom  ber la pression de l'air de ses     réservoirs.    Une       valve    de sûreté, branchée sur la. conduite  générale, empêchera tout démarrage dans ces  conditions, en coupant le courant .des organes  de ,commande des appareils     @de    fermeture du  courant     es    moteurs.  



  De même     pour    éviter, que le mécanicien  ne     fasse    simultanément frein électrique et  frein à air, ce qui occasionnerait des plats  aux roues, une seconde valve pneumatique,  en communication avec le cylindre à frein,  opère de la même manière,     dès    qu'il y a- af  flux d'air     dans    cet organe.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Dispositif réalisant la transformation du courant continu à voltage constant en puis sance mécanique<B>à</B> icouple constant jusqu'à une vitesse donnée, avec réduction automa tique au idelà, et ,la transformation inverse avec les mêmes caractéristiques mécaniques, caractérisé par le fait qu'il comprend, à côté d'au moins une machine principale un groupe auxiliaire de trois machines électriques mon tées sur un même arbre, indépendant de ce lui de la.
    machine principale, l'induit de la première des trois machines étant monté en série avec l'induit de la machine principale, l'induit de la seconde,des trois machines étant branché directement, c'est-à-dire sans inter position d'autres induits, aux bornes du ré- seau et l'induit de la troisième des trois ma chines étant en série avec l'inducteur de la machine principale, une partie des enroule ments inducteurs de la. seconde machine étant montée en série avec son induit et une autre partie de ces enroulements agissant en sens opposé étant alimente aux bornes de la.
    pre mière machine, des enroulements inducteurs de la troisième machine étant alimentés, à partir d'une certaine vitesse de la machine principale par la différence variable entre le voltage aux bornes de la. machine principale et la tension de la. ligne, la force électromo trice de la première machine variant auto matiquement de manière telle que l'intensité du courant qui traverse son induit ainsi que celui de la machine principale ne varie que dans une mesure relativement faible, des moyens étant prévus pour invertir le sens de ce .courant de sorte que pour une vitesse et une excitation données de la machine princi pale, celle-ci peut agir soit en moteur soit en générateur.
    SOUS-REVENDICATIONS 1 Dispositif suivant la, revendication, ca ractérisé en ce qu'il comporte plusieurs machines principales M .connectés en pa rallèle. Dispositif suivant la. revendication, ca ractérisé par le fait qu'après fermeture d'un interrupteur principal P pour le dé marrage, un interrupteur automatique Q commandé par un relais B parcouru par le courant de l'induit de la troisième ma.- chine <I>Dl</I> court-circuite une résistance Px lorsque la vitesse du groupe a. atteint une valeur convenable.
    3 Dispositif suivant la. revendication, ca ractérisé par le fait qu'un interrupteur I, commandant le circuit de la machine principale<B>31</B> et .de la première machine Dnt, et dont l'action dépend d'un relais C influencé par la différence entre la tension de la ligne et la. somme des vol tages aux bornes de cette machine Dw et de la machine principale M ne ferme le circuit que lorsque la somme des vol- Cages aux bornes de cette machine Dirt et de la machine principale AI est suffisante pour n'admettre qu'un courant normal.
    d Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé par le fait qu'un relais A, ac tionné par le voltage aux bornes de la machine principale M met en circuit, pour un voltage déterminé de cette. machine, les inducteurs <B>k</B> et h de la troisième ma chine<I>Di</I> par des interrupteurs A1 et A', afin de faire varier graduellement le cou rant @d'excitation de la machine princi pale M.
    5 Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé par le fait que deux relais B et E montés le premier en série avec l'in duit de la seconde machine Dl et le deuxième en série avec l'induit de la pre mière machine Dirt provoquent l'ouver ture d'interrupteurs<I>P, Q</I> et R en cas de surintensité. & Dispositif suivant la. revendication, c < .i- raetérisé par le fait qu'un inverseur per met -d'inverser le courant dans l'indue teur <I>d</I> de la première machine Drn pour faire marcher le dispositif en récupéra tion ou en démarrage.
    7 Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé par le fait qu'un inverseur per met d'inverser le courant dans l'induc teur<I>b</I> de la seconde machine<I>Dl</I> suivant que le dispositif marche en récupération ou en démarrage. 8 Dispositif suivant la. revendication et la sous-revendication 5, caractérisé par le fait que, par une course supplémentaire des relais B et E, provoquée par une sur intensité, ceux-ci provoquent l'ouverture des trois interrupteurs<I>P, Q</I> et<I>B.</I> 9 Dispositif suivant la, revendication et la sous-revendication 5.
    caractérisé par un relais E agencé de telle sorte qu'une fois fermés les interrupteurs<I>P, Q</I> et lb ne puis sent plus s'ouvrir sauf quand ce relais E retombe, ce qui se produira lorsque le cou rant traversant le moteur aura. suffisam ment baissé, par suite de l'interruption dii courant dans l'inducteur d de la première machine.
    10 Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 5, caractérisé par le fait qu'un relais F branché aux balais de la seconde machine<I>Dl</I> provoque l'ouver ture des interrupteurs<I>P, Q</I> et R lorsque le voltage aux bornes de la machine<I>Dl</I> atteint une valeur déterminée supérieure à celle du réseau, ce qui se produit, en période :
    de récupération, lorsque la com munication avec la ligne est accidentelle ment interrompue. 11 Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé en ce qu'il comporte deux trans formateurs comportant chacun trois en roulements en série chacun avec chacun des trois enroulements de la première et de la seconde machine<I>Dl</I> et<I>Dm,</I> de ma nière nue la tension induite dans les en- roulements à fil fin de chacune de ces machines par les variations de courant de leurs enroulements à gros fil c et f soient neutralisés par les courants induits dans cesdits transformateurs.
    12 Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé par le fait .que l'inducteur du moteur M est branché sur la ligne et en série avec l'induit de la troisième ma chine<I>Di</I> qui, pour la période de pleine excitation, ne sera le siège d'aucune ten sion induite, mais dont la tension crois sante et s'opposant à la ligne, réduira le courant d'excitation .du moteur M au mo ment convenable, ce qui permet, de ré duire la puissance à fournir par la troi sième machine<I>Di.</I>
CH102843D 1920-01-20 1921-03-24 Dispositif réalisant la transformation du courant continu à voltage constant en puissance mécanique à couple constant jusqu'à une vitesse donnée, avec réduction automatique au-delà, et la transformation inverse avec les mêmes caractéristiques mécaniques. CH102843A (fr)

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