Véhicule actionné électriquement. La présente invention se rapporte à un véhicule actionné électriquement, du type comportant, en guise d'organe moteur, une machine dynamo électrique à excitation mixte susceptible de fonctionner comme gé nératrice lorsque sa force électromotrice dé passe la tension de la source de courant.
Le véhicule selon l'invention est caracté risé en ce qu'il comporte un dispositif à cou rant de retour, destiné à réduire automatique ment l'action de l'enroulement inducteur série lorsque la machine se met à fonction ner comme génératrice et à remettre cet, en roulement en circuit lorsque la machine re prend sa fonction motrice.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution du véhicule actionné électriquement conforme<B>à</B> la présente invention.
Les fig. 1 à 3 représentent à l'arrêt, en marche avant et en marche arrière, le schéma d'un organe moteur du genre considéré et auquel la présente invention est applicable. Ces trois schémas ne constituent donc pas l'invention, leur but est de montrer à quel type de moteur cette dernière s'applique; La fig. 4 montre un dispositif destiné à court-circuiter ou mettre en circuit une ré sistance supplémentaire; La fig. 5 représente une variante du dis positif de la fig. 4; La fig. 6 représente un dispositif destiné à entretenir l'intensité du champ de la ma chine et à protéger le circuit d'éclairage pen dant la récupération; La fig. 7 est une vue semblable, mon trant une variante;
La fig. 8 représente le commutateur à courant de retour; La fig. 9 est une vue en bout de l'axe de l'armature :du commutateur et du mécanisme commutateur qui lui est associé; La fig. 10 montre un relais à retour de courant; Les fig. 11, 12, 13 et 14 représentent chacune d'autres dispositifs destinés à en tretenir l'intensité du champ :de la machine pendant la production de courant.
Dans un véhicule actionné électriquement entraîné par une machine 1 dynamo-électri que à excitation mixte, la machine est com mandée par un inverseur 9 et par un contrô leur 22 de départ et de résistance de chan gements de vitesse. L'inverseur est actionné par un levier 13 ayant deux positions extrê mes (fig. 2 et 3) pour la marche avant et pour la marche arrière et une position inter médiaire ou d'interruption (fig. 1). Le con trôleur de résistance est actionné par une pé dale 24 rappelée par un ressort.
Le levier de renversement et la pédale sont encliquetés au moyen des parties 29, 31 coopérantes. dispo sées de telle sorte que le levier de renverse ment n'est libéré que lorsque la pédale est complètement relevée, interrompant le cir cuit du moteur, toutes les résistances 4 en série étant connectées sur la ligne, et en ou tre de telle sorte que la pédale puisse être complètement abaissée seulement lorsque le levier (le renversement a été placé dans la position "avant" (fig. 2) et également, de telle sorte que cette pédale ne puisse être que partiellement abaissée lorsque le levier de renversement a été placé du côté de marche arrière (fig. 3).
Dans la position de marche avant (fig. 2), la première partie du mouve ment de la pédale agit au moyen d'un seg ment 21 du contrôleur, de façon à compléter 'le circuit du moteur à travers les contacteurs 16 et 16o disposés en série et à diminuer les résistances en série pas à pas par les contac teurs 16... 16x. La seconde partie du mou vement de la pédale introduit, au moyen d'un segment 27 du contrôleur, la résistance 5 pas à pas dans le champs shunt 3. Dans la position de marche arrière ( fig. 3), la pé dale est empêchée de passer au delà de la première partie de son mouvement par d'ac tion combinée des parties 29, 31 coopérantes.
Pour se garantir contre une élévation dangereuse du voltage pendant la récupéra tion, un contacteur 16o est destiné à s'ouvrir automatiquement en cas de rupture ou de déconnexion de la source de courant, une forte résistance 32 supplémentaire étant ainsi reliée en circuit avec le champ shunt. Le commutateur contacteur 16o qui fonc tionne pour court-circuiter ou pour mettre eu circuit la résistance 32 supplémentaire peut être relié (comme représenté à la fig. 4) pair une bielle 35 en matière isolante, au con tacteur 16, de façon à être actionné par ce dernier.
Les sections de la résistance 4 de mise en marche peuvent être reliées directement aux contacts stationnaires; dans ce cas (fig. 5), lorsque le segment 21 de contact vient en contact avec le contact 15, il s'ensuit que le contacteur 36x relie l'extrémité éloignée de la résistance 4 en série au même pôle que celui auquel le segment 21 est connecté et le contacteur 37 court-circuite la résistance sup plémentaire 32.
Donc, lorsque le circuit d'a limentation est interrompu, le eontacteur 36z s'ouvre et déplace le contactear 37 dans sa position ouverte en mettant ainsi en fonc- tien la. résistance 32 supplémentaire pour di minuer le courant passant à travers l'enroule ment shunt 3.
Pour entretenir l'intensité de champ de la machine pendant la récupération, de façon que suffisamment de courant soit rendu à la ligne d'alimentation, ce qui permet @à la ma .chine de fonetionner effectivement comme un frein, des moyens réagissant à une inver sion du sens du ,courant dans les enroule ments inducteurs en série .sont prévus, desti nés à court-circuiter ces enroulements lors que la machine fonctionne comme génératrice et à les remettre en -circuit lorsque la ma chine fonctionne comme moteur.
De tels moyens sont représentés à la fig. 6, -dans laquelle o est le contact mobile et o1,_ o=, les contacts stationnaires d'un com- mutaIeur destiné à fermer le circuit d'une résistance dl servant de shunt à l'enroule ment 2 inducteur en série, lorsque la machine commence à fonctionner comme génératrice. En r est représenté le -contact mobile et en r1,
r2 les contacts stationnaires d'un autre in terrupteur destiné à connecter, lorsqu'il est fermé, les deux conducteurs: m, W du cir- cuit d'éclairage ainsi qu'à court-circuiter une résistances reliant ces deux conducteurs m, m1, et à ouvrir, lorsque cet interrup teur est ouvert, ledit court-circuit ainsi qu'à mettre la résistance s en circuit avec ces conducteurs, lorsque la production de courant-commence.
En t est l'un des en roulements d'un commutateur à courant de retour, disposé en circuit avec l'induit 1 et avec l'enroulement inducteur série principal 2, dans lequel la direction du courant est ré versible. En u est l'autre enroulement de ce commutateur, disposé en circuit avec l'enrou lement inducteur shunt 3, dans lequel la di rection du courant n'est par contre pas ré versible. Cet enroulement u peut encore être connecté entre 6 et 7. L'enroulement t peut ha bituellement être en fil de fort diamètre, de façon à offrir très peu de résistance au cou rant passant à travers lui.
L'organe mobile ou l'armature du commutateur de courant de retour est disposé de façon à commander la position des contacts mobiles o et r, de telle manière que lorsque la machine fonctionne comme moteur et que du courant passe à tra vers l'enroulement d'excitation série 2 et que l'enroulement t du relais à retour de courant se trouve dans la direction représentée par la flèche x, le contact o du commutateur sera maintenu dans une position mettant en circuit la résistance d1 servant de shunt, cette résistance faisant partie de l'enroule ment inducteur 2, et le contact r mobile du commutateur sera maintenu dans sa position fermée pour court-circuiter la résistance s du circuit k d'éclairage.
Cependant, lorsque la machine commence à fonctionner comme génératrice et que, par conséquent, la direc tion du courant est inversée dans l'enroule ment d'induit, dans l'enroulement inducteur 2 et dans l'enroulement t du commutateur, l'armature de ce dernier fermera l'organe o du commutateur mobile et, par conséquent, fermera le circuit de la résistance d1 servant de shunt pour diminuer ou pour éliminer pratiquement l'effet de démagnétisation de l'enroulement 2 d'excitation et en même pour ouvrir le contact r du commutateur et pour placer la résistance s en circuit dans le circuit d'éclairage k, m, m1, n.
Une forme d'exécution de commutateur pour courant de retour, appropriée pour le but spécifié, est représentée aux fig. 8 et 9. Elle comprend un noyau v magnétique sur lequel l'enroulement t indiqué ci-dessus est bobiné, une armature w en double t sur laquelle le susdit enroulement as est bobiné et deux contacts o et r d'interrupteurs mobi les reliés à l'axe w1 de l'armature et coopé rant respectivement avec les contacts sta tionnaires o1, o2 et r1, r2 de l'interrupteur.
La disposition est telle que normalement l'ar mature w avec son axe w1 et les contacts o et r de l'interrupteur sont maintenus dans la position représentée aux fig. 8 et 9 par un ressort y, lorsque la machine tourne comme moteur et que du courant passe dans la di rection de la, flèche (fig. 6) à travers l'in duit 1 de la machine, le bobinage inducteur 2 et l'enroulement t du commutateur, de fa çon à maintenir le contact o de ce dernier ouvert et à maintenir le contact r fermé.
Cependant, lorsque la direction .de ce cou rant est inversée, l'armature w du commuta teur sera déplacée par les actions -combinées des enroulements t .et u du commutateur et contre l'action du ressort y, de façon à dé placer le contact r du commutateur dans sa position fermée pour déconnecter les conta,-,ts r1, r2, et pour mettre le contact o du com mutateur dans sa position ouverte pour relier les contacts o@, o2 .dans les buts ci-dessus dé- Grlts.
Dans la variante représentée à la fig. 7, les organes<I>o et r</I> mobiles indiqués ci-.dessus, font partie d'un contacteur dont -le circuit de l'enroulement 40 est disposé -de façon à être fermé à travers les pôles 6 et 7 :d'amenée -de courant, par un commutateur 41, 41.a ac tionné: par un relais à retour .de courant, lors que la machine commence à fonctionner comme génératrice. La fig. 10 représente une construction du relais à retour '-de courant, appropriée à .ce but.
Elle comprend un noyau 42 magnétique sur lequel l'enroulement t du relais en série est bobiné. Ce noyau est muni de pièces polaires 42a et 42b entre lesquelles est disposée une armature pivotée 41. Cette armature est en une matière magnétique et est polarisée par l'enroulement u shunt du relais. L'armature 41 est disposée de façon à être reliée à l'un des pôles d'amenée de courant, par exemple au pôle 6, par le con ducteur o1 du système d'éclairage. Elle cons titue le contact 41 mobile du dispositif in terrupteur représenté à la fig. 7, l'autre con tact 41a stationnaire de ce dispositif étant relié par l'intermédiaire de l'enroulement de commande 40 du contacteur, à d'autre pôle 7 d'amenée de courant.
La disposition est telle que lorsque la machine fonctionne comme moteur, l'armature 41 est maintenue dans sa position ouverte contre un arrêt 43 par un ressort 44, clé telle sorte que le circuit de l'enroulement 40 du contacteur est ouvert et que les contacts o et r du contacteur sont maintenus dans la position représentée à la fig. 7, dans laquelle le circuit de la résis tance d<B>'</B> fonctionnant comme shunt, est ou vert et la résistance s est court-circuitée.
Lorsque la machine commence à fonctionner comme génératrice, le relais à retour de cou rant fonctionnera de manière à déplacer l'armature 41 polarisée pour l'appuyer con tre le contact 41a du relais et de manière à fermer le circuit de l'enroulement 40 du con tacteur et, par conséquent, à obliger le con tact o du commutateur à fermer le circuit de la résistance dl servant de shunt, le contact r du commutateur à contact déplaçant et ou vrant le court-circuit de la résistance s, dans le but indiqué ci-dessus.
Dans le but de shunter automatiquement les enroulements inducteurs série du mo teur électrique, lorsqu'il fonctionne comme génératrice, on peut employer, par exemple, une soupape Nodon, un redresseur métalli- que ou autre, qui permettra au courant de passer librement dans une direction, mais non dans l'autre.
Dans la disposition repré sentée à la fig. 11, un tel redresseur 45 ainsi qu'une résistance 46 en série avec lui sont reliés .en shunt avec l'enroulement in ducteur série 2, de telle manière que, lors que -la direction du courant à travers l'enrou lement inducteur l'oblige à :
ajouter .son ac tion à celle de l'enroulement shunt, c'est-à.- dire lorsque la machine marche comme mo teur, aucun courant ne peut passer pratique ment à travers le redresseur, mais, lorsque le courant à travers l'enroulement inducteur en série est ,dans l'autre direction et que la ma chine fonctionne comme génératrice, le cou rant passe par deux chemins, l'un à travers l'enroulement -les inducteurs série et l'autre à travers ledit. redresseur 45 et sa résistance 46 constituant elle-même un shunt pour l'en roulement inducteur série, la valeur pour la quelle l'enroulement inducteur est shunté étant commandée par la valeur de la résis tance en série avec le redresseur.
On verra qu'avec cette disposition, l'inducteur ne sera pas shunté lorsque la machine fonctionne comme moteur, mais sera automatiquement shuntée lorsque cette machine comme génératrice, en diminuant ainsi son effet de démagnétisation. Dans -ce cas, le circuit d'éclairage du véhicule est protégé contre le voltage excessif, lorsque la. machine fournit beaucoup de courant, au moyen d'un commutateur 47 actionné électriquement, dont 'l'enroulement -de commande 48 est re lié en .série avec qe redresseur et introduit en tre celui-ci et sa résistance.
Cet interrupteur est normalement fermé par un ressort 49, mais sera ouvert lorsque du courant passe à travers .son enroulement. Lorsqu'il est fermé, il ,court-.circuite une résistance s, en série avec le circuit<B>ni,</B> în' d'éclairage. Il se trou vera .dans cette position lorsque le moteur primaire fonctionne comme moteur, comme dans ce cas, le redresseur ne 'laissera. passer pratiquement aucun courant.
Lorsque la ma chine fonctionne comme génératrice, le re dresseur laissera. passer un fort courant qui, en traversant l'enroulement. -de commande 48 ,du commutateur, provoquera l'ouverture de -ce (dernier, c'est-à-dire empêchera une élé vation dangereuse du voltage passant dans les lampes 7e, par la mise en circuit de la ré sistance s.
Comme représenté à la fig. 12, l'enroule ment 48 du commutateur 47 peut être relié en shunt avec le redresseur 45, dans ce cas la différence de potentiel à travers l'enroule ment inducteur série 2, lorsque la machine fonctionne comme moteur, fera que suffisam ment de courant passe à travers l'enroule ment 48 du commutateur actionné électri quement, pour fermer ce dernier.
Lorsque, pendant la production de courant, le cou rant est dans la direction opposée, le redres seur laissera passer la majeure partie du cou rant, d'où très faible différence de poten tiel entre ses bornes et le commutateur 47 aidé, si cela est nécessaire, par un ressort 49 faible, restera donc ouvert en laissant la résistance s de la lampe en fonction et ceci maintiendra la tension aux lampes 7c dans des limites de sécurité. Il est évident qu'un tel dispositif pourrait actionner deux ou plu sieurs commutateurs, de façon à introduire deux ou plusieurs résistances en série ou en parallèle.
La fine. 18 montre une variante dans la quelle on emploie également un redresseur pour shunter l'enroulement inducteur en série. Dans ce cas, ce redresseur 45 est re lié en série avec le circuit principal, de telle sorte qu'il s'opposera au passage du cou rant, lorsque le moteur en produit. Un fort enroulement 48 est connecté en parallèle avec le redresseur, il sert d'enroulement de com mande d'un commutateur 50, lequel, au moyen d'une résistance 51 en série avec lui, shuntera l'enroulement inducteur 2 du mo teur. Lorsque la machine fonctionne comme moteur, le redresseur détournera la majeure partie du courant de cet enroulement 48, de telle sorte qu'il n'y passera pas un nombre d'ampères-tours suffisant pour fermer le commutateur 50.
Dans ce cas, le circuit d'é clairage est protégé en munissant l'axe du commutateur fonctionnant comme un shunt, d'un commutateur 47 additionnel qui s'ou vrira en même temps que le commutateur fonctionnant comme un shunt se ferme. Ce commutateur, lorsqu'il est fermé, court- circuitera une résistance s en série avec le circuit m, m1 d'édlairage et lorsqu'il est ou vert, laissera cette résistance en circuit de la même manière que déjà décrit.
Dans chacun des dispositifs décrits ci- dessus, l'excitation de la machine, lorsqu'elle fonctionne comme génératrice, est maintenue nécessairement par l'enroulement shunt. Comme une machine en dérivation a une ca ractéristique décroissante et que l'intensité du champ est en outre affaiblie pas la faible quantité de courant passant à travers l'en roulement en série, lorsque celui-ci est pres que ou complètement court-circuité, la pro duction de -courant -ou le freinage n'est pas efficace lorsque le voltage aux bornes de la machine dynamoélectrique, fonctionnant comme génératrice, est maintenu à une va leur uniforme quelle que soit la quantité .de courant produite.
Pour remédier à -cela, on peut utiliser une disposition représentée schématiquement à la fine. 14, grâce à laquelle la machine dynamo- électrique peut être maintenue à une caracté- ristique uniforme ou presque uniforme au moyen de quelques spires de l'enroulement 52 en série (enroulement ci-après appelé "en- roulement auxiliaire en série").
Ces quel ques spires sont enroulées en :sens. contraire de celles de l'enroulement série principal 2 (ce dernier enroulement est appelé ci-après "enroulement normal en série"). Ces. deux enroulements sont connectés ensemble en së- rie. L'organe 53 mobile d'un commutateur à plusieurs directions et fixé rigidement à l'arbre d'un commutateur de courant -de re tour tel que celui décrit ci-dessus en réfé rence à la fine. 8.
Ce commutateur est isolé de l'arbre et relié électriquement à l'aide d'un conducteur 54 flexible à la jonction en tre .l'enroulement 2 normal et l'enroulement 52 auxiliaire. Les contacts fixes 55, 56 ;du commutateur sont connectés respectivement aux extrémités externes de deux enroule ments en série, de telle sorte que par l'action du commutateur à deux pôles, l'enroulement 52 auxiliaire est court-circuité lorsque la machine dynamoélectrique fonctionne comme moteur et l'enroulement 2 normal est court-circuité lorsque la machine fonctionne comme génératrice. Dans ce dernier cas, le courant passant à travers l'enroulement auxi liaire en série tendra à augmenter l'intensité du champ entretenu par l'enroulement shunt.
Il sera nécessaire d'ajuster un commuta teur sur l'arbre du commutateur à courant de retour, disposé de telle sorte qu'il s'ouvre et qu'il introduise une résistance dans le cir cuit d'éclairage, de la même manière que dé crit ci-dessus.
La fermeture et l'ouverture des circuits peuvent être effectuées au moyen d'un con tacteur actionné par un relais à retour de courant, comme décrit en référence à la fig. 7, en ayant en plus un autre commuta teur auxiliaire qui se fermera lorsque le com mutateur du contacteur principal s'ouvre et qui court-circuitera alors l'enroulement auxi liaire en série, lorsque la machine dynamo- électrique fonctionne comme moteur.
Grâce au dispositif qui vient d'être décrit ci-dessus, la vitesse à laquelle la machine dynamoélectrique continuera à produire du courant, sera abaissée, vu que l'effet du cou rant à travers l'enroulement en série s'ad ditionnera à celui de l'enroulement shunt.