Installation pour alimenter au moins un moteur de traction en courant redressé à partir d'une source de courant alternatif Dans les locomotives ou automotrices dont les moteurs de traction reçoivent du courant redressé, on utilise des commutateurs de prises qui règlent la tension des transformateurs d'alimentation. Les com mutateurs de ce genre comportent nécessairement des résistances ou des réactances prévues pour limiter les courants de court-circuit dans les sections com- mutées, et on sait que ces limiteurs de courant pro voquent soit des pertes ohmiques, soit un abaisse ment du facteur de puissance.
La présente invention a plus particulièrement pour but d'éviter ces inconvénients par l'élimination complète desdits organes limiteurs des courants de court-circuit, tout en assurant le réglage de la tension des moteurs sans aucun courant de circulation.
L'invention a pour objet une installation pour alimenter au moins un moteur de traction en courant redressé à partir d'une source de courant alternatif, comprenant un transformateur d'alimentation ayant du côté de son secondaire deux groupes distincts. de prises de réglage, reliés séparément à deux circuits d'alimentation de redresseurs par l'intermédiaire de deux moyens de commutation de prises distincts qui fonctionnent alternativement pas à pas, caractérisé en ce que les redresseurs constituent au moins deux groupes montés en pont, dont les bornes de sortie sont reliées entre elles et dont les bornes d'entrée sont connectées auxdits deux circuits d'alimentation, le tout étant agencé de façon que,
grâce à la con- ductibilité unidirectionnelle des redresseurs, les sec tions du transformateur ne soient pas court-circuitées pendant le fonctionnement desdits moyens de com mutation. Les dessins annexés représentent deux formes d'exécution de l'objet de l'invention, données à titre d'exemple.
La fig. 1 est un schéma de principe de la pre mière forme d'exécution.
La fig. 2 est le schéma d'une variante, et la fig. 3 est un schéma explicatif du fonctionne ment.
Sur la fig. 1, on voit un transformateur ayant un enroulement primaire 1 et deux enroulements secon daires 2 et 3 qui comportent respectivement, d'une part, des prises de réglage 6 à 9 coopérant avec un sélecteur 4, et, d'autre part, des prises de réglage 10 à 13 coopérant avec un sélecteur 5. Ces deux sélec teurs sont respectivement montés en série avec des interrupteurs 4A et 5A.
Les, deux enroulements secondaires 2 et 3 ali mentent par l'intermédiaire des sélecteurs 4 et 5 et des interrupteurs 4A et 5A respectivement deux grou pes distincts 14 et 15 de redresseurs qui fournissent en parallèle du courant continu à des moteurs de traction 16 et 17. Les redresseurs de chaque groupe sont montés suivant un schéma en pont; chaque branche du pont comprend deux redresseurs 18 et 19 couplés, en parallèle.
On supposera d'abord que le sélecteur 4 se trouve sur la prise 7, comme représenté, et que le sélecteur 5 est sur la prise 11 dont la tension est la même que celle de la prise 7. Dans cette position de fonction nement, chacun des groupes de redresseurs 14 et 15 fournit la moitié de la charge. Lorsqu'on ouvre ensuite l'interrupteur SA, le groupe 15 est passagèrement mis hors service, et c'est le groupe 14 qui prend pendant peu de temps toute la charge.
Pendant ce temps de transition, le sélecteur 5 se déplace à vide sur la prise 12, comme représenté, puis l'interrupteur SA se referme, et c'est le groupe 15 qui assume toute la charge sous la tension augmentée. Ce transfert de la puissance est dû au fait que lorsque deux groupes de redresseurs sont reliés, en parallèle, celui qui fournit la tension plus faible, ne débite aucun courant.
Il est à noter également que, malgré l'inégalité des deux tensions qui sont fournies par les enroule ments 2 et 3, aucun courant de circulation ne peut passer entre eux. En effet, le groupe de redresseurs 14 s'oppose, dans la position représentée, aux cou rants de court-circuit, et tout se passe comme si l'enroulement 2 était déconnecté.
Aussitôt après, l'interrupteur 4A s'ouvre et le sélecteur 4 quitte la prise 7 pour passer à la prise 8. L'interrupteur 4A se referme alors et rétablit l'éga lité des deux tensions d'alimentation ; la charge se répartit de nouveau régulièrement sur les deux grou pes de redresseurs 14 et 15. Pour obtenir la régres sion, c'est-à-dire pour réduire la tension aux bornes des moteurs 16 et 17, on effectue les opérations dans l'ordre inverse.
Dans les deux cas, le réglage de la tension aux bornes des moteurs se fait sans résistance, ni réac tance, les courants de court-circuit étant complète ment éliminés par les redresseurs qui sont utilisés à la fois pour redresser le courant et pour assurer la commutation sans courant de circulation.
Dans l'installation décrite, chacun des enroule ments 2 et 3 du transformateur peut être dimensionné pour la moitié de la puissance et chacun des sélec teurs 4 et 5 et des interrupteurs 4A et SA pour la moitié du courant nominal. Les moteurs sont ainsi alimentés en permanence de la façon la plus favo rable au point de vue de l'adhérence ; si les redres seurs comportent des électrodes de commande, on peut interrompre leur courant au moyen de ces élec trodes et supprimer ainsi les interrupteurs 4A et SA.
Afin d'éviter que les redresseurs 18 et 19 soient soumis à de trop fortes variations du courant et de la tension, on peut prévoir des moyens (non repré sentés) permettant de les coupler en parallèle lors qu'on utilise les prises inférieures des sélecteurs 4 et 5, pendant le démarrage par exemple, et de les coupler en série lorsqu'on utilise les prises supérieu res pendant la marche à grande vitesse.
Ces changements de couplage des redresseurs peuvent s'effectuer à vide et sans interrompre le fonctionnement des moteurs, c'est-à-dire, pendant l'ouverture passagère et successive des interrupteurs 4A et SA qui a été décrite plus haut ; il en résulte que l'appareillage pour coupler les redresseurs peut être simple et peu encombrant.
Une telle adaptation des groupes 14 et 15 aux conditions de l'exploitation est particulièrement avan- tageuse dans le cas de redresseurs modernes tels que les diodes au germanium ou au silicium. Elle permet notamment de réduire sensiblement la puissance ins tallée de ces redresseurs, tout en les faisant fonc tionner avec une meilleure sécurité et avec un meil leur rendement.
Suivant la fig. 2, on peut simplifier le transfor mateur et obtenir le même nombre de tensions au moyen d'un nombre réduit de contacteurs sélecteurs.
Comme le montre la fig. 2, un transformateur d'alimentation dont le primaire est représenté en 1, comporte un seul enroulement secondaire 20. Les prises de réglage secondaires impaires I, III, V, VII, etc., peuvent être reliées par des contacteurs sélec teurs 21, 23, 25, 27, etc., à un contacteur de com mande A, et les prises paires II, IV, VI, etc., peu vent être reliées par des contacteurs sélecteurs 22, 24, 26, etc., à un autre contacteur de commande B. Entre ces deux contacteurs est branché un troisième contacteur désigné par C et agencé pour mettre en parallèle les circuits d'alimentation qui aboutissent aux contacteurs A et B.
Un moteur de traction 16 est alimenté par deux groupes de redresseurs associés et interconnectés suivant un montage en pont qui est agencé d'une façon particulière pour présenter trois bornes à cou rant alternatif.
Les deux branches de ce montage, qui compor tent les redresseurs désignés par 34 et 35, sont com munes aux deux groupes et reliées à une borne O du transformateur, tandis que les deux autres branches de chaque groupe sont distinctes. Celles du premier groupe, qui comportent les redresseurs 30 et 32, sont reliées au contacteur B qui commande le circuit des contacteurs sélecteurs pairs, et les deux branches du second groupe, qui comportent les redresseurs 31 et 33, sont reliées au contacteur A qui commande le circuit des contacteurs sélecteurs impairs.
Les deux groupes associés présentent ainsi trois bornes à cou- rant-alternatif désignées par 37, 38 et 39 au lieu de quatre.
Sur le dessin, on a supposé qu'un autre moteur 17 est alimenté par deux groupes analogues de re dresseurs ayant les bornes 37', 38', et 39', toutes ces paires de groupes étant reliées en parallèle au moyen des connexions qui sont désignées par<I>b, a</I> et o. Sui vant une variante, on pourrait également alimenter en parallèle ou en série tous les moteurs par une seule paire de groupes de redresseurs. L'emploi de plusieurs paires de groupes permet d'utiliser des re dresseurs moins puissants et de faciliter l'entretien de l'installation, les rechanges, etc.
Pour exposer le fonctionnement de l'installation décrite, on supposera que les moteurs 16, 17, etc., sont branchés sur la prise V du secondaire 20 par la fermeture du contacteur sélecteur 25 et des contac teurs A et C, comme l'indique également la position désignée par V sur la fig. 3. Cette figure est un tableau partiel de fonctionnement représentant par ses traits horizontaux les fermetures des contacteurs A, B, C et des contacteurs sélecteurs 24, 25, 26 qui interviennent dans les positions IV, V et VI repré sentées à titre d'exemple.
Dans la position considérée qui correspond à la verticale V, le courant fourni par la prise V passe par A et par C pour alimenter simultanément les deux connexions<I>b</I> et<I>a ;</I> il en résulte que les redresseurs 30 et 31 des différentes paires de groupes fonctionnent en parallèle, ainsi que les redresseurs 32 et 33 de ces différentes paires.
La progression vers la position VI à tension plus élevée s'effectue rapidement par les étapes successi ves de transition p à u qui sont indiquées sur la fig. 3 : en p , on effectue l'ouverture de C, en<I> q </I> la fermeture de 26, en<I> r </I> la fermeture de B, en s l'ouverture de A, en t l'ouverture de 25 et en <I>ii</I> la refermeture de C. Au cours de cette transition, qui ne dure qu'une fraction de seconde, les redresseurs 30 et 32 sont mis hors service en p et remis en service en r ; entre<I> p </I> et<I> r</I> , les redresseurs 31 et 33 subissent donc une courte surcharge.
De même, les redresseurs 31 et 33 sont passagèrement mis hors service entre<I> s et u </I> et ce sont les redresseurs 30 et 32 qui subissent une courte surcharge.
Pendant l'intervalle entre r et s , les con tacteurs A, B, 25 et 26 sont fermés, de sorte que les prises V et VI sont simultanément reliées aux mo teurs. Mais ce recouvrement, qui assure la continuité de l'alimentation des moteurs ne donne lieu à aucun court-circuit, étant donné que les redresseurs s'oppo sent au passage de tout courant de circulation La régression vers la position IV à tension plus basse s'effectue dans l'ordre inverse, comme l'indi quent les traits horizontaux de la fig. 3 entre les po sitions V et IV.
Cette transition donne également lieu à des courtes surcharges partielles des redres seurs 30 à 33, mais elle s'accomplit, comme au cours de la progression, sans courts-circuits et sans inter ruption du courant fourni aux moteurs.