CH94796A - Installation de commande de machines dynamo-électriques servant à des buts moteur et de freinage. - Google Patents

Installation de commande de machines dynamo-électriques servant à des buts moteur et de freinage.

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CH94796A
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  Installation de commande de machines     dynamoélectriques    servant à des  buts moteur et de freinage.    La présente invention a pour objet une  installation de commande de machines     dyna-          ino-électriques    servant à des buts moteur et  de freinage, comme par exemple, à la traction  électrique du type à freinage par régénération  de courant.  



  Suivant l'invention; les machines dynamo  électriques sont combinées avec des moyens  de connexion pour relier, en vue d'un freinage;  l'un au moins des induits des machines     dy-          namoélectriques    en série avec un dispositif  de résistance afin de former un circuit de  freinage électrique, pendant qu'un autre au  moins des induits desdites machines est dis  posé pour fonctionner comme une excitatrice  reliée avec les enroulements de champ de  toutes les machines dans un circuit de déri  vation sur le dispositif de résistance.  



  Les     moyens-de-connexion    précités peuvent  comporter un coupleur de     manaeuvre    pour  commander la vitesse des machines     dynamo-          électriques    pendant la période motrice et le  courant en régénération pendant la période    de freinage, lequel est disposé pour être mû  par les mêmes positions     opératives    successi  ves pendant les opérations motrice et de frei  nage.  



  Le dessin ci-joint représente, à titre  d'exemple; plusieurs formes     d'exécution    de  l'objet de l'invention pour le service de la  traction électrique.  



  La     fig.    1 montre le schéma des connexions  électriques des machines d'une forme d'exé  cution avec coupleur principal et d'autres  appareils de commande;  La     fig.    2 est un schéma simplifié des con  nexions électriques principales;  La     fig.    3 est un schéma simplifié des  connexions des machines lorsqu'elles servent  au freinage électrique;  La     fig.    4 montre le détail d'un dispositif       d'inter-verrouillage    entre la poignée du cou  pleur principal, une poignée pour établir les  connexions de propulsion ou de freinage et  une poignée pour le renversement de marche;

        La     fig.    5 montre le schéma des connexions  électriques des machines d'une autre forme  d'exécution;  La     fig.    6 montre la connexion motrice au  premier pas du coupleur de cette seconde  forme d'exécution;  La     fig.    7 montre la connexion de machines  de cette forme d'exécution pour le freinage;  Les     fig.    8 et 9 sont des schémas de con  nexion d'autres formes d'exécution encore;  Les     fig.    10, 11 et 12,     enfin,    montrent des  schémas de connexion de formes d'exécution  comportant une machine dynamoélectrique  séparée pour fournir le courant d'excitation  aux enroulements de champs des machines  principales pendant le freinage.  



  Les     fig.    1, 2, 3 et 4 représentent une ins  tallation de traction électrique avec quatre  machines dynamoélectriques ayant des in  duits     A1,        A=',        A3,        A4    et des enroulements de  champ en série     FI,        Fz,        F3,        T#1,    dont les con  nexions électriques pour leur fonctionnement  en série ou en parallèle, pour la période  motrice ou la période de freinage,

   peuvent  être réalisées au moyen d'un coupleur princi  pal     JIC    présentant une série de positions       opératives.    Le coupleur principal     111C    est com  biné avec un commutateur sélecteur     SS    dis  posé pour coopérer avec le coupleur principal  de façon à commander un mécanisme com  mutateur pour lui faire établir les connexions  de freinage, ou des connexions motrices avec  des résistances mises en dérivation sur les  enroulements de champ en série.

   Avec le  coupleur principal     JIC    coopère l'inverseur  principal     RS.    Le coupleur principal     1110,    le  commutateur sélecteur     SS    et l'inverseur prin  cipal     RS    sont     interverrouillés,    au moyen d'un  dispositif     d'interverrouillage    représenté à la       fig.    4, de telle marnière que l'inverseur prin  cipal ne puisse être actionné à moins que la  poignée de     manoeuvre    du coupleur principal  ne soit dans sa position d'ouverture,

   ou bien  que le commutateur sélecteur ne puisse être  actionné pour établir les connexions de frei  nage ou de propulsion à moins que la poignée  de     man#uvre    du commutateur principal ne  soit dans sa position d'ouverture. La disposi-         tion    des parties est en outre telle que des  connexions de mise en dérivation d'enroule  ments de champ ne puissent être établies au  moyen du commutateur sélecteur que lorsque  la poignée du coupleur principal est à la po  sition motrice en série en plein ou à la po  sition motrice en parallèle en plein. On com  prendra que les connexions de mise en déri  vation d'enroulements de champ sont prévues  pour obtenir des pas de vitesse additionnels  dans l'opération de propulsion en série ou en  parallèle.

   Une série de ferme-circuits 1 à 16  commandés par des cames est prévue pour  obtenir des pas ou degrés de vitesse     différents     dans les connexions du circuit principal de  manière à relier les machines en série ou bien  en parallèle avec deux machines travaillant  comme moteurs en série dans     chacune    des  branches parallèles ou en circuit de freinage  avec l'emploi de la machine     dynamoélectri-          que    à induit     A\1    et à enroulement de champ       .F1    comme excitatrice en série pour les en  roulements de champ des autres machines.

    Les cames pour commander ces     ferme-circuits     sont montées en pratique sur un tambour ro  tatif, mais pour plus de clarté du dessin,  elles sont représentées ramenées dans le plan  du dessin. Le tambour à cames est sollicité  vers la position dans laquelle les moteurs  sont reliés en série par le moyen des ressorts  17 et 18 et un enroulement 19 est prévu  pour faire tourner le tambour à cames de  manière qu'une rangée de cames supérieure  soit amenée à agir sur des     ferme-circuits    cor  respondants pour établir des connexions mo  trices en parallèle,

   tandis qu'un enroulement  20 est prévu pour faire tourner le tambour  à cames de manière à obliger     une    rangée de  cames     inférieure    à agir sur des ferme-circuits  correspondants pour établir des connexions  pour le fonctionnement de freinage.

   Une ré  sistance subdivisée     R1    et urne résistance sub  divisée     R2    sons prévues pour limiter le cou  rant pris par les machines dynamoélectriques  pendant leur     fonctionnement    en moteurs et  la résistance     R2    est aussi utilisée pour faire  varier la valeur du courant de freinage pen  dant le fonctionnement de propulsion.     LTne         série de ferme-circuits à commande électro  magnétique 21 à 30 est prévue pour     court-          circuiter    successivement les subdivisions de  la résistance R';

   de même, une série de       ferme-circuits    à commande électromagnétique  31 à 37 est prévue pour court-circuiter suc  cessivement les subdivisions de la résistance  R'. Un ferme-circuit de ligne 38 est destiné  à établir des connexions motrices en série  pour les fonctionnements de propulsion et. de  freinage et un     ferme-circuit    de ligne 39 est  prévu pour établir des connexions en paral  lèle pour le fonctionnement de propulsion.  Un commutateur inverseur automatique     RS'     est destiné à être commandé par l'inverseur  principal     RS    au moyen d'électro-aimants de  commande.  



  La disposition des parties de l'installation  sera mieux comprise par la description du  fonctionnement. Pour ce qui est des connexions  des machines principales on se référera au  schéma de la     fig.    2 et pour la commande  électromagnétique des divers ferme-circuits  on se     reportera:    à la     fig.    1.  



  Supposons que les parties soient dans les  positions représentées aux     fig.    1 et 2 et qu'on  . désire faire marcher les machines comme  moteurs pour la propulsion des véhicules. Sup  posons également qu'il s'agisse de la marche  avant pour ces derniers.  



  Avant d'entrer dans les détails du fonction  nement électrique, il convient d'expliquer  d'abord le dispositif     d'interverrouillage    de la       fig.    4. Cette figure montre seulement le som  met du coupleur principal     111C.    La poignée  40 de l'inverseur principal     RS    est représentée  dans la position d'ouverture et comme la poi  gnée 41 du coupleur principal MC est dans  la position d'ouverture,

   la détente     d'interver-          muillage    pivotante 42 sera dégagée d'une  encoche 43 prévue dans une came 48 fixée  à la poignée de     manoeuvre    41 du coupleur  principal quand la poignée 40 de l'inverseur  principal est tournée à gauche à la position  indiquée par la ligne F, la dent de     crochage     de la détente 42 étant retirée de l'encoche 43,  de sorte que la poignée 41 du coupleur prin  cipal peut être tournée dans le sens du mou-    veinent des aiguilles d'une montre.

   La poi  gnée 44 du commutateur sélecteur     SS    est  représentée dans la position convenant pour  le fonctionnement de propulsion, bien que  dans la     fig.    1 le commutateur sélecteur     SS     soit représenté dans sa position d'ouverture..

    Quand cette poignée 44 est tournée à droite  à la position indiquée par la ligne B, des  connexions sont établies pour le freinage, et  quand la poignée est tournée à gauche à la  position indiquée par la ligne     FS,    des con  nexions sont établies pour shunter les enrou  lements de champ F' et F par la résistance  45 et les     enroulements    de champ     F'    et     F3     par la résistance 46, ces deux résistances  étant représentées aux     fig.    1 et 2.

   Une dé  tente pivotante 47 pourvue d'un galet coopé  rant avec la     eame    48 fixée à la poignée 41  du coupleur principal est prévue pour empê  cher le déplacement de la poignée 44 du  commutateur sélecteur d'une position     opérative     à l'autre, à moins que la poignée 41 du cou  pleur principal ne soit dans certaines positions  déterminées. L'extrémité libre de la détente  47 coopère avec un disque 49 solidaire de  la poignée 44 du commutateur sélecteur. Elle  peut pénétrer dans une entaille 50 de ce  disque quand la poignée 44 du commutateur  sélecteur est tourné à droite à la position de  freinage. Un bras 51 du disque 49 coopère  avec un disque-came 52 fixé à la poignée 41  du coupleur principal.

   La disposition de ces  parties est telle que la poignée 44 ne peut  être tournée à gauche à la position de     shun-          tage    des enroulements de champ à moins  que la poignée 41 du coupleur principal ne  soit dans la position motrice de mise en série  en plein ou de mise en parallèle en plein.  



  Supposons que la poignée 44 du     r_.ommu-          tateur    sélecteur     SS    en     fig.    1 soit dans la po  sition montrée en     fig.    4,     qui    est la seconde  position     opérative,    et que l'inverseur principal       RS    soit tourné à gauche pour la marche avant.

    Si la poignée 41 du coupleur principal MC  est     tournée    vers la gauche à la première po  sition     opérative,    la bobine de commande 53  du     commutateur-inverseur        automatique        RS'     et la bobine de commande de     ferme-circuit    38      seront excitées en série l'une avec l'autre par  un courant de dérivation emprunté à un cir  cuit de commande 54, qui, d'après le dessin,  est séparé du circuit de traction à trolley 55.  La bobine de commande du     ferme-circuit    21  sera également excitée pour fermer celui-ci,  son circuit étant établi par le commutateur  sélecteur et par un segment du coupleur prin  cipal.

   Le tambour à cames pour la commande  des     ferme-circuits    1 à 16 sera dans la posi  tion représentée en     fig.    1,     puisqu'aucune    des  bobines 19. 20 n'est excitée. La fermeture du       fernie-circuit    38 à commande électromagné  tique établit la connexion en série des ma  chines travaillant en moteurs en dérivation  sur le circuit     d*alimentation,    le circuit ren  fermant le trolley 55, le     ferine-circuit    38, la ré  sistance RI, le     ferme-circuit    à came de com  mande 1, la résistance     R2,    le ferme-circuit à  commande par came 9, l'induit     .4I,

      le     ferme-          circuit    à commande par came 10, les induits       A=,        _13,    le ferme-circuit à commande par came  7, les enroulements de champ en série F,  F3, le ferme-circuit à commande par came 12,  l'induit 41, le ferme-circuit à commande par  came 14 et les enroulements de champ FI,       F'I    pour se relier à la terre, l'autre pôle du  circuit d'alimentation. En tournant le cou  pleur principal à la seconde position     opérative,     on produit la fermeture du     ferme-circuit    33,  court-circuitant ainsi deux subdivisions ou  sections de la résistance de démarrage RI.

    A la troisième position     opérative,    le     ferme-          circuit    31 est fermé, court-circuitant par là  encore deux autres subdivisions de la résis  tance de démarrage RI. Dans la quatrième  position     opérative,    la bobine du     ferme-circuit          36    est excitée pour fermer celui-ci de façon  à court-circuiter encore deux subdivisions de  la résistance RI et dans la cinquième position       opératâe    le     ferme-circuit    37 est excité pour  court-circuiter toutes les subdivisions de la  résistance de démarrage RI.

   Dans la sixième  position     opérative,    le     ferme-circuit    22 est  fermé pour court-circuiter une     première    sub  division de la résistance     R2.    On se rappellera  que le     ferme-circuit    21 est maintenu fermé  par suite du fait que sa     bobine    de commande    est excitée par l'établissement d'un contact  du commutateur sélecteur.

   Les ferme-circuits  23 à 30 sont commandés pour se fermer suc  cessivement quand le coupleur principal passe  par ses positions     opératives    8 à 14, de sorte  qu'à la position finale les machines travaillant  en moteurs sont reliées directement en travers  de la source d'alimentation avec- la totalité  des résistances RI et R= mise en court-circuit.  La poignée 41 du coupleur principal sera  alors dans la position indiquée par la ligne       S    et le bras 51 du disque 49 peut entrer  dans l'encoche 56 du disque-came 52.

   La poi  gnée 44 du commutateur sélecteur peut alors  être déplacée à gauche de manière à provo  quer la     fermeture    du     ferme-circuit   <B>57</B> pour  renfermer la résistance 45 dans une dériva  tion sur les enroulements de champ en série  FI, F<B>"</B> et la fermeture du     ferme-circuit    58  pour renfermer la résistance 48 dans une  dérivation sur les enroulements de champ       F=,        F3,     A la quinzième position se produit le pas  sage de la connexion de propulsion en série  à la connexion de propulsion en parallèle.

    Dans cette position du coupleur principal, les       fernie-circuits    de commande de résistance 37  et 31 sont dégagés et le ferme-circuit de  commande de résistance 30 pour court-circui  ter la résistance     R=    est également dégagé,  renfermant ainsi les résistances RI,     R2    dans  le circuit des machines travaillant en moteurs.

    L'enroulement 19 pour commander le tambour  à cames est excité de manière à produire  l'ouverture des     ferme-circuits    1, 7, 9, 10, 12  et 14 et la fermeture des     ferme-circuits    3,  4, 7, 9, 11, 14 et 1.6 pour établir des con  nexions dans lesquelles les induits     _1 ,        r13    et  leurs enroulements de champs en série F=,       F3    sont reliés en série avec la résistance RI  et dans lesquelles les induits     :1I,        Zh4    et leurs  enroulements de champ en série     eorrespon-          dants    FI,     FI    sont reliés en série avec la  résistance RI.

   Le tambour commutateur de  transfert est représenté avec les cames  en     engagement    avec les ferme-circuits dans  les     posititions    finales seulement, mais la  succession dans laquelle ces ferme-cir-      cuits s'ouvrent et se ferment peut suivre  toute pratique convenable usitée pour le pas  sage d'une connexion en série à une con  nexion en parallèle. Le ferme-circuit de ligne  39 est aussi fermé dans cette position et les       ferine-circuits    de commande de résistance 21,  22 sont actionnés pour se fermer et     court-          circuiter    deux subdivisions de la résistance  R .

   L'un des circuits en parallèle renferme  le     ferme-circuit    de ligne 38 et la résistance  Ri, le     ferme-circuit    à commande par came  3, l'induit AI, le ferme-circuit à commande  par     came    11, l'induit     A4,    le ferme-circuit à  commande par came 14 et les enroulements  de champ     Fi,        F4    pour se relier à la terre,  l'autre pôle du circuit d'alimentation.

   L'autre  de ces circuits en parallèle renferme le     ferme-          circuit    de ligne 39, le     ferme-circuit    21, le  ferme-circuit 23, le reste de la résistance     R',     le     fernie-circuit    à commande par came 4, les  induits     A2,        A3,    le     ferme-circuit    à commande  par came 7, les enroulements de champ     F2,          F3    et le     ferme-circuit    à commande 16 pour  se relier à la terre.

   Les résistances     R1,        R2     sont reliées en parallèle par le fait que le       ferme-circuit    à commande par came 9 est  fermé, de sorte que chaque circuit moteur  en parallèle travaillera au même voltage in  dépendamment de variations de résistance  entre Ri et     R2.    A la seizième position     opé-          rative,    le ferme-circuit 34 est actionné pour  se fermer et court-circuiter une portion de la  résistance Ri et le ferme-circuit 23 est ac  tionné pour se fermer et court-circuiter une  subdivision de la résistance     R2.    A la dix  septième position,

   le ferme-circuit 35 est       actionné    pour se fermer et court-circuiter une       subdivizsion    de la résistance R1. A la dix  huitième position, - le     ferme-circuit    25 est  actionné pour se fermer et court-circuiter une  subdivision de la résistance     R'.    Le     court-          circuitage    d'une subdivision de chacune des  résistances     R\,    R  se poursuit par les pas  du mouvement successif du coupleur princi  pal jusqu'à ce que la poignée 41 de celui-ci  soit dans la dernière ou vingt-quatrième po  sition     opérative    indiquée par la ligne P.

   Dans  cette position     finale,    les machines motrices    seront reliées, deux à deux en série, par  groupes de deux en parallèle et directement  aux pôles du circuit d'alimentation. Dans  cette position de la poignée 41 du coupleur  principal, la détente 51 est susceptible d'en  trer dans l'encoche 59 du     disque-caine    52  du coupleur principal de sorte que la poignée  44 du commutateur sélecteur peut être tour-.

    née à gauche de manière à produire la ferme  ture du     ferme-circuit    57 pour renfermer la  résistance 45 dans un circuit de dérivation  sur les enroulements de champ     Fi,        F4    et la  fermeture du     ferme-circuit    58 pour renfermer  la résistance 46 dans un circuit de dérivation  sur les enroulements de champ     P2,        F3.    Une  position de marche à vitesse augmentée, ad  ditionnelle, est par là déterminée.  



  Si l'on désire maintenant cesser la pro  pulsion et passer au freinage par récupéra  tion et renvois d'énergie au circuit d'alimen  tation, le coupleur principal sera d'abord     ra=-          mené    à sa position d'ouverture de sorte que  la poignée 44 du commutateur sélecteur peut  être tournée à droite pour établir des con  nexions de freinage. Avec le commutateur  sélecteur tourné à droite, l'enroulement de  commande 20 du tambour à cames est excité       pour    déplacer celui-ci de     manière    que le jeu  de cames inférieur produise la fermeture des       ferme-circuits    2, 3, 5, 6, 8, 10, 13 et 15 et  l'ouverture de ceux précédemment fermés.

    Une extrémité de la détente 47 associée au  commutateur sélecteur est ainsi amenée à s'en  gager dans l'entaille 50 du     disque-came    49,  grâce à quoi la détente 47 sera maintenue  dans une position telle que la poignée 41 du  coupleur principal ne puisse être déplacée  au-delà de la position de connexion en série  en plein. Quand la position de connexion en  série en plein est atteinte, le galet à l'autre  extrémité de la détente .47 heurte contre -le  nez 60 de la came 48 et empêche la poignée  41 du coupleur principal d'être tournée plus  loin dans le sens du mouvement des aiguilles  d'une montre.

   Quand le coupleur principal  est mû à sa première position     opérative,    le  galet de la détente 47 glisse de la bosse de  la came 48 et permet à l'autre extrémité de      se crocher sur une saillie dans l'entaille 50  du disque 49. Il en résulte un verrouillage  de la poignée 44 de manière que celle-ci     lie     puisse être ramenée à la position IV, à l'ex  ception du cas où la poignée 41 se trouve  dans la position d'ouverture.

   Le     ferme-circuit     de ligne 38 est aussi fermé et les induits 41,       :1=    et 43 sont reliés en série avec la résis  tance     R1    et une résistance de compensation  61 aux pôles du circuit d'alimentation, le  circuit renfermant le ferme-circuit 38, la ré  sistance R', le     ferme-circuit    à     commande    par  came 3, l'induit 4', le     fernie-circuit    à com  mande par came 10, les induits     .42,    -43, le       fei-me-circuit    à commande par came 6 'et la  résistance 61 pour se relier à la terre.

   L'en  roulement de champ     F4    est shunté par la  résistance     R-,    la résistance 62 et la résis  tance 61, ce circuit se     poursuivant    de la  borne de gauche de l'enroulement de     champ          F4    par le     ferme-circuit    à commande par came  2, la résistance 62, la résistance     R=,    le ferme  circuit à     commande    par came 5 et la résis  tance 61 jusqu'à la borne de droite de l'en  roulement de champ     F4.    L'induit     A4    est relié  dans un circuit fermé avec     lps    enroulements  de champ de toutes les machines,

   ce circuit  allant de la borne de gauche de l'induit     ±4     par le     ferme-circuit    à commande par came  13, l'enroulement de champ eu série     F',    l'en  roulement de champ en série     F4,    la     réSis-          tance    61, le     ferme-circuit    à     commande    par  came 5, la     resistance        R=,    le     ferme-circuit    21,  le     ferme-circuit    à commande par came 8, les  enroulements de champ en série     F=,

     <B>771</B> et  le     ferme-circuit        â.    commande par came 13  pour se terminer à la borne de droite de  l'induit 44, de sorte que ce dernier sert     d'ex-          citatrice    pour les enroulements de champ de  toutes les machines.

   Les connexions de cir  cuit     établies    pendant le freinage seront bien  comprises à l'examen de la     fig.    3, bien qu'on  doive se rappeler que les connexions de la       fig.    3 sont celles établies à une position inter  médiaire du coupleur principal, dans laquelle  la résistance R' a été court-circuitée     é:t    dans  laquelle la résistance     R2    a été amenée à va  rier pour     augmenter    le     courant    de freinage.

      On remarquera que dans cette connexion, la  résistance 61, qu'on appelle une résistance  de     compensation,    procure un chemin     commun     pour le courant de champ de la portion,  fonctionnant comme excitatrice, des machines       dynamoélectriques    et le chemin du courant  qui est renvoyé au circuit d'alimentation, qui  traverse les induits     _-V,   <B>A\</B> et -41.  



  Quand la poignée du commutateur prin  cipal est mue à la seconde position     opérative,     le ferme-circuit 33 est actionné pour se fer  mer et     court-circuiter    une subdivision de la  résistance R'. Dans la troisième position, le       ferme-circuit    est actionné pour se fermer et  court-circuiter deux subdivisions ultérieures  de la résistance.

   Dans la quatrième position,  le     ferme-circuit    36 est actionné pour se fer  mer et court-circuiter encore deux     subdivi-          sions    de résistance R' et dans la cinquième  position, le     ferme-circuit    37 est actionné     pour     se fermer et     court-circuiter    la subdivision  terminale de la résistance RI. On remarquera  que la résistance     R1    sera court-circuitée pas  à pas tout comme cela se présentait pendant  la période motrice à connexion en série.

   Les  induits     A1,        4=,        43    seront alors directement  reliés aux pôles du circuit d'alimentation, en  série avec la résistance de compensation 61.  



  Le courant de freinage sera alors com  mandé, soit augmenté ou diminué, et amené  à varier de toute manière désirable par la  commande et l'excitation des machines dyna  moélectriques. Ceci est accompli entre la  cinquième et la quatorzième position du cou  pleur principal. Supposons qu'on désire aug  menter l'excitation des machines. Cet effet  peut être obtenu en amenant le coupleur prin  cipal à la sixième position, faisant actionner  par là le     ferme-circuit    22 pour lui faire     court-          circuiter    une subdivision de la résistance R=.

    Quand le coupleur principal est mû à la  septième position, la bobine de commande du       ferme-circuit    21 est excitée et celle du     ferme-          circuit    23 est excitée, de sorte que le     ferme-          circuit    21 s'ouvre et que le ferme-circuit 23  se ferme.

   Ceci aura pour     effet    de faire mou  voir vers la droite la connexion     ajustable     montrée en     fig.    3 entre la borne de gauche      de l'enroulement de champ     F2    et la résistance       R2.    On notera que le     courant    traversant l'en  roulement de champ     T4    de l'induit     A4,    for  mant excitatrice, des machines     dynamoélec-          triques    est amené à varier en correspondance  avec la différence d'une part,

   entre la chute  de voltage en travers de la résistance 61 et  de celle des subdivisions de la résistance R"  qui est déterminée par la position de la con  nexion variable avec la résistance, et d'autre  part, entre la chute de voltage en travers  du reste de la résistance     R2    et de la résis  tance 62.

   On comprendra aussi que la con  nexion variable avec la résistance     R2    est  réalisée au moyen des     ferme-circuits    21 à 30,  que, à mesure     que    la poignée 41 du coupleur  principal est mue pas à pas dans le sens du  mouvement des aiguilles d'une -montre, les       ferme-circuits        commandant    la résistance     R2     seront fermés     successivement    et que; quand  un     ferme-circuit    se ferme, un ferme-circuit  précédemment actionné est amené à s'ouvrir.

    Ceci a l'effet de faire déplacer le point de  connexion avec la résistance vers la droite  ou la gauche, suivant la direction dans la  quelle la poignée 41 du coupleur principal  est déplacée. D'une manière générale, un       mouvement    du coupleur principal dans le  sens du mouvement des aiguilles d'une mon  tre augmentera l'effet de freinage par aug  mentation de la chute de voltage en travers  de l'enroulement de champ     F4    de     l'induit-          excitatrice,    augmentant le courant dans le  circuit d'excitation fermé.

   La résistance 62       rie    sera jamais court-circuitée, prévenant par  là l'intercalation de     Pinduit        A4    et des enrou  lements de champ     F',        F2,        F3    dans un cir  cuit local fermé d'une résistance tellement  faible     qu'un    courant excessif passerait dans  ce circuit.  



  On voit par ce qui     précéde    que pendant  le freinage électrique, le coupleur principal  est     manaeuvré    de la même manière que dans  le cas de la     manoeuvre    pendant la période  motrice à connexion en série et que la résis  tance     R2    est amenée à varier     suivant    les  mêmes pas pendant le freinage que pendant  la propulsion. On voit aussi que les mêmes    ferme-circuits à commande électromagnétique  qui commandent les résistances de démarrage  pendant la propulsion commandent aussi  celles-ci pour faire varier     l'effet    de freinage.

    En raison de ces dispositions qui procurent  de grands avantages, le freinage décrit par  régénération détermine l'élimination d'un  grand nombre de complications qui existent  généralement dans les installations actuelles  de freinage par régénération.  



  Le réglage du courant de freinage est  inhérent aux connexions. Supposons que le  potentiel .de la source d'alimentation tombe  subitement, comme cela     art-ive    souvent dans  les installations de traction électriques. Il se       produira    alors une augmentation de courant  momentanée dans les induits A',     A2,        A3    et  la résistance 61, ce qui occasionnera une  chute de potentiel plus grande en travers  de cette résistance 61 et fera diminuer de  cette façon la chute de voltage en travers  de l'enroulement de champ     T4    de la partie  excitatrice. L'excitatrice de celle-ci sera, par  suite, réduite quand le courant traversant la  résistance 61 augmente.

   Ceci réduira à son  tour le courant passant par les champs     F',          F2,        F3,    réduisant par là le potentiel engendré  des machines     dynamoélectriques    et compen  sant la variation dans le potentiel du circuit  de trolley. On comprend que l'effet de la  réduction de l'excitation des machines     dynamo-          électriques    équivaut sensiblement à la ten  dance de celle-ci à fournir une plus grande  quantité de courant au circuit d'alimentation  qu'il n'est désiré.

   On remarquera aussi que,  comme c'est seulement l'enroulement de  champ     FI    de la partie excitatrice qui est       shunté    par une résistance, l'action compen  satrice est particulièrement rapide; attendu  que l'inductance- de l'enroulement de champ       T4    est faible en comparaison de l'inductance  totale du circuit fermé.  



  On remarquera aussi que la direction de  courant dans 'les enroulements de champ des  machines dynamoélectriques pendant le frei  nage est la même que celle pendant la pro  pulsion et que le courant d'excitation seule  ment passe par les enroulements de champ      des machines et l'armature d'excitation     A4.     Ceci est un avantage particulier pour la rai  son que l'induit des machines     qui    fait fonc  tion d'excitatrice peut être pleinement chargé  sans avoir à conduire quoi que ce soit du  courant régénéré, et de même les enroule  ments de champ des machines en régénéra  tion conduisent seulement le courant d'exci  tation.

   II en résulte que tant les enroulements  de champ que les induits de toutes les ma  chines sont susceptibles d'être chargés en plein,  si on le désire, sans que     l'effet    de freinage  soit limité à une valeur faible     par.    Suite du  fait qu'une partie des machines est requise  pour conduire tant le courant d'excitation   < lue le courant régénéré. On remarquera aussi  qu'on n'a besoin d'aucun relais, de rhéostats  à commande par moteur, etc., pour donner  les caractéristiques de freinage appropriées,  attendu que celles-ci sont inhérentes à l'éta  blissement des connexions.

   On remarquera  également que l'action compensatrice par  rapport à des changements dans le voltage  de ligne augmente     quand    le champ de la       partie-excitatrice    s'affaiblit et que la vitesse  des machines     dynanro-électriques    augmente.  Ceci constitue également     titi    grand     avantage,     attendu que la     tendance    de crachement  d'étincelles à leurs collecteurs est toujours  plus grande pour des champs faibles et des  vitesses élevées dans des machines qui tra  vaillent en moteurs     pendant        Lille    période de  temps et en générateurs eu vue d'un freinage  électrique pendant une autre période de  temps.

    



  L'installation de traction électrique de la       fig.    5 permet de réaliser un freinage électri  que plus désirable dans certaines circonstan  ces que celle qui vient d'être décrite. Pour  plus ' de simplicité, elle est représentée établie  pour une marche dans une direction seule  ment et pour     Lille    opération motrice à con  nexion en série seulement, et le coupleur  principal est ici représenté établi aussi de  façon à commander directement la vitesse  des machines lors de la     propulsion    et le cou  rant de freinage lors du freinage, bien que  la commande à distance, c'est-à-dire par l'in-         termédiaire    de     ferme-circuits    à commande  électromagnétique puisse aussi être appliquée.

    Les quatre machines dont les induits sont  représentés     cri    63, 64, 65, 66 et les enroule  ments de champ en série en<B>67,</B> 68, 69, 70,  sont commandées au moyen d'un coupleur  principal 71 avec lequel est combiné un com  mutateur sélecteur 72, dont la première po  sition établit les connexions motrices et la  seconde les     connexions    de freinage.

   En sup  posant que le commutateur sélecteur 72 ait  été tourné à gauche à la première position       opérative,    à laquelle des     connexions    motrices  en série sont établies, et que le coupleur prin  cipal 71 soit tourné à droite à la première  position     opérative,    on aura les machines       dynaino-électriques    reliées en série en travers  du circuit d'alimentation, comme montré en       fig.    6, le circuit fermé renferme le trolley 73,  les segments du coupleur 71, la résistance  74, le segment 75 du commutateur sélecteur,  le segment 76, le segment 77 du coupleur  71, la portion plus grande de la résistance  78, le segment 79 du commutateur sélecteur  72, le segment 80 de celui-ci,

   les induits et  les     enroulements    de champ des machines en  série pour se relier à la terre. Les résistan  ces 74, 78 seront mises hors circuit suivant  une série d'étapes successives de valeurs de  résistance sensiblement égales à mesure que  le coupleur est mû à droite par ses positions     opé-          ratives    successives. Les machines travaillant  en moteurs seront par là reliées directement  en série en travers du circuit d'alimentation  pour une opération motrice en plein dans la  position     filiale    du coupleur.  



       Supposons        maintenant    qu'on désire faire  travailler les machines en générateurs pour le  freinage. Le coupleur 71 sera d'abord tourné  à gauche à sa position d'ouverture. Puis, le  commutateur sélecteur 72 sera tourné à gau  che à sa seconde position     opérative    pour  l'établissement des connexions de freinage.

    Quand, alors, le coupleur 71 est tourné à  droite à la première position     opérative,    de  la même manière que pendant la propulsion,  les machines     dynarno-électriques    seront reliées  à la source d'alimentation de manière à      fonctionner comme     générérateurs    de freinage  électrique et les connexions seront établies  comme représenté à la     fig.    7, dans laquelle  la résistance 78 est reliée dans un circuit de  dérivation sur l'enroulement de champ en  série 70 de la partie, formant     excitatrice    des  machines dynamoélectriques et où l'induit  excitatrice 66 est relié dans une boucle fer  mée avec les enroulements de champ de  toutes les machines.

   Les connexions établies  dans la première position du coupleur sont  les suivantes: Les induits 63, 64, 65 sont  reliés en série en travers du circuit d'alimen  tation en série avec une partie de la résis  tance 78, le circuit partant du trolley 73 et  renfermant la résistance 74, le segment 75  du commutateur sélecteur, le segment 81 de  celui-ci, les induits 63, 64, 65, les segments  82, 83 du commutateur sélecteur, les segments  de coupleur, le segment 77, la portion plus  grande de la résistance 78, le segment 79  et le segment 84 pour aller à la terre. Le  circuit de dérivation sur l'enroulement de  champ 70 de l'excitatrice est le suivant: En  partant de la terre, il renferme les segments  84, 79, la résistance totale 78, le segment  85 et le segment 86 pour se rejoindre à la  borne de gauche de l'enroulement de champ  70 de l'excitatrice.

   Le circuit fermé dans  lequel se trouve l'induit- excitatrice et les  enroulements de champ en série des autres  machines peut être tracé comme suit: de la  borne de gauche de     l'induit-excitatrice    66  par les segments 82, 83 du commutateur sé  lecteur, le segment 87 du coupleur, le seg  ment 77 de celui-ci, la plus grande portion  de la résistance 78, le segment 79 du com  mutateur sélecteur, le segment 84 à la borne  de droite de l'enroulement de champ 70 de     l'exci-          tatrice.    Le courant passant par     l'induit-excita-          trice    aura par suite la direction inverse de  celle pour la période de propulsion.

   Quand  le coupleur est mû à droite par ses positions       opératives    successives, il produira une varia  tion de connexion entre la borne de gauche  de     l'induit-excitatrice    66 et la résistance 78.  Dans cette figure, de même que dans les       fig.1,    2 et 3, l'excitation de l'enroulement    de champ 70 de l'excitatrice répond à la       différence    entre la chute du     potentïel    en tra  vers de la portion de droite de la résistance  78. et la chute de potentiel en travers de la  portion de gauche de cette résistance. On       remarquera    que cette installation a de nom  breuses particularités cri commun avec l'ins  tallation des     fig.    1, 2 et 3.

   Le courant en       régénération        passe    par la portion de droite de  la résistance 78 et par les induits 65, 64,  63, mais ne passe     pas-ni    par     l'enroulement,     de champ de l'excitatrice, ni par les enrou  lements de champ 67, 68, 69 des machines  en     régénératiôn.    On ' remarquera aussi que  seulement le courant d'excitation , passe par  l'excitatrice et les enroulements de champ 67,  68, 69, mais qu'il y a un chemin commun  pour le courant de régénération et le courant  d'excitation par la portion de droite de la  résistance      78.    De cette façon,

   le courant de  régénération peut être judicieusement com  mandé en déplaçant le point de connexion  variable (prise de courant mobile) en avant et  en arrière le long de la résistance 78, et la  portion de cette résistance qui est renfermée  à la fois dans le circuit de régénération et  dans le circuit d'excitation procure des moyens  pour assurer une compensation pour des chan  gements dans le voltage de ligne. On remar  quera aussi que le coupleur 71 passe par les  mêmes positions     opératives    pendant l'opéra  tion de freinage que pendant l'opération  motrice.  



  La     fig.    8 représente encore une autre  forme d'exécution de l'installation. Il n'est  pas nécessaire de répéter la description des  connexions établies par le coupleur principal  et par le commutateur sélecteur. La     r6sis-          tance    88 est mise en dérivation sur tous les  enroulements de champ des machines     dynamo-          électriques    et l'excitatrice à induit 89 et à  enroulement de champ 90 est reliée dans un  circuit local avec les     enroulements    de champ  cri série 91, 92, 93 des autres machines au  moyen d'une prise de courant mobile 94 sur  la résistance 88.

   Cette disposition, tout en  donnant des caractéristiques de freinage dé  sirables dans certaines     circonstances,    a l'in-           convénient    quo l'effet de compensation du à  des variations dans le potentiel de ligne n'est  pas si rapide que dans les installations pré  cédemment décrites, parce que la résistance  88 est mise en dérivation sur les enroule  ments de champ en série 91, 92, 93, 90 de  toutes les machines. L'effet inductif de tous  ces enroulements de champ reliés en série  retardera sensiblement l'effet de     compensation,     mais le résultat final sera sensiblement le  même que dans les     formes    d'exécution dé  crites plus haut.  



  La     fig.    9 représente une forme d'exécution  semblable à celle des     fig.    1, - 2 et 3, sauf  due la résistance 95 qui correspond à la ré  sistance 61 des     fig.    1, 2 et 3 est shuntée ou  mise en dérivation par deux résistances 96,  97.     Ces    dernières permettent des variations  dans les caractéristiques de     freinage    pour les  machines     dynamoélectriques    qui sont légère  ment     différentes    de celles obtenues dans l'ins  tallation des     fig.    1, 2 et 3. Autrement, le       fonctionnement    est analogue à celui de cette  installation.  



  Dans certaines circonstances, on ne pourra  obtenir un effet de freinage suffisant par  l'emploi de l'une des machines     dynanio-élec-          triques    comme excitatrice en série pour les  enroulements de champ des autres machines.  Les     fig.    10, 11 et 12 représentent des     formes     d'exécution qui tiennent compte de ces con  ditions.  



  La     fig.    10 est sensiblement la même que  la     fig.    7, sauf qu'une machine     dynamo-électri-          que    séparée à induit 98 et à enroulement de  champ en série 97 est prévue pour fournir  l'énergie d'excitation pour les machines pen  dant le freinage.

   L'enroulement de champ  cri série de cette     macliirie    est shunté au moyen  d'une résistance 99 qui fait partie de la ré  sistance de     démarrage        pendant    l'opération  motrice et cette excitatrice séparée est reliée  en circuit fermé avec les enroulements de  champ des machines de la même manière  que l'excitatrice en     fig.    7 est reliée en circuit  fermé avec les enroulements de champ des       machines.    Cette excitatrice sera commandée       d'une    manière appropriée, de préférence par    la charge, bien qu'elle puisse aussi être action  née séparément, si on le désire.

   Cette excita  trice peut     aussi    être utilisée     comme    moteur  de commande.  



  La     fig.    11 représente un schéma de con  nexion similaire à celui de la     fig.    3, pour ce  qui concerne les connexions de freinage, sauf  qu'une excitatrice séparée ayant un induit 100  et un enroulement de champ en série 101  est prévue pour fournir     hénergie    d'excitation  aux machines     dy        naino-électriques.     



  La     fig.    12 représente une     installation    si  milaire à celle de la     fig.    10, sauf que     l'exci-          tatrice    ayant un induit 102 et un enroule  ment de champ en série 103 forme     une    partie  d'un     moteur-générateur    comportant un mo  teur à enroulement shunt, 104,

   qui reçoit de  l'énergie du circuit     d'alimentation        10J.    L'éner  gie d'excitation pour l'excitatrice de cette  installation est aussi fournie au moyen d'une  petite excitatrice auxiliaire à enroulement  shunt 106 commandée par le moteur     10-1    et  montée sur le même arbre que l'induit 102.

    Cette petite     excitatrice    auxiliaire     10f>    four  nira l'énergie pour     une    excitation séparée  d'un enroulement de champ 107 sur     l'excita-          trice    principale pour les enroulements de  champ des machines     dynanio-électriques    en  régénération.

       Une    résistance 108, qui     sera,     utilisée pour des buts d'accélération pendant  la propulsion, est mise en dérivation sur  l'enroulement de champ en série 103 de  l'excitatrice 10? et l'induit de celle-ci est  relié dans un circuit fermé renfermant les  enroulements de champ en série des     inachi-          ries    dynamoélectriques principales, une por  tion de la résistance 108 et l'enroulement de  champ 103 de l'excitatrice 102. L'effet de  freinage peut être amené à varier en faisant  varier l'excitation de l'enroulement de     champ     107 par le moyen d'un rhéostat réglable 109  intercalé dans ce circuit de champ.

   Autre  ment, les fonctions sont les mêmes que dans  l'installation de la     fig.    10.

Claims (1)

  1. REVEN'DIG ATION Installation de commande de machines dynamoélectriques servant à des buts moteur et de freinage, caractérisée en ce que ces machines dynarno-électriques sont combinées avec des moyens de connexion pour relier;
    dans un but de freinage, l'un au moins des induits des machines dynamoélectriques en série avec un dispositif de résistance afin de former un circuit de freinage électrique, pen dant qu'un autre au moins des induits des- dites machines est disposé pour fonctionner comme une excitatrice reliée avec les enrou lements de champ de toutes les machines dans un circuit de dérivation sur le disposi tif de résistance. SOUS-REVENDICATIONS 1 Installation de commande suivant la re vendication, caractérisée en ce que les moyens de connexion sont établis de façon à former, au freinage, un circuit de déri vation sur l'enroulement de champ corres pondant à l'induit de machine faisant fonc tion d'excitatrice.
    22 Installation de commande suivant la reven- dication, caratérisée en ce que les moyens de connexion sont établis de faon à relier, au freinage, une dérivation non-inductive de résistance variable sur l'enroulement de champ correspondant à l'induit de machine faisant fonction d'excitatrice.
    3 Installation de commande suivant la reven dication, caractérisée en ce que les moyens de connexion sont disposés de façon à éta blir; au freinage, les connexions électriques de telle manière que le courant de freinage ne passe pas par l'induit de machine fai sant fonction d'excitatrice, ni par les en roulements de champ des machines. 4 Installation de commande suivant la reven dication, caractérisée en ce que les moyens de connexion permettent, au freinage, de mettre l'induit de machine faisant fonction d'excitatrice en circuit fermé et .de relier le ou les induits de la ou des machines travaillant en freinage en circuit fermé de telle manière que le courant de . freinage traverse seulement la partie du circuit fermé qui renferme le dispositif de résis tance.
    5 Installation de commande suivant la reven dication, caractérisée en ce que clés moyens sont prévus pour faire varier l'excitation de la ou des machines travaillant en frei nage en correspondance avec la valeur du courant de freinage. 6 Installation de commande suivant la reven dication; caractérisée en ce que les moyens de connexion comportent un coupleur de rnanoeuvre pour commander la vitesse des machines dynamoélectriques pendant la période motrice et le courant en régénéra tion pendant le freinage, lequel est disposé pour être mû par les mêmes positions opé- ratives successives pendant les opérations motrice et de freinage.
    7 Installation de commande suivant la reven dication et la sous-revendication 6, carac térisée en ce que le coupleur de manoeuvre est combiné avec une résistance réglable pour faire varier la vitesse des machines dynamoélectriques quand elles travaillent en moteurs et l'excitation de ces machines quand elles sont utilisées pour le freinage, et avec un commutateur sélecteur coopé rant avec le coupleur pour établir les con nexions motrice ou de freinage.
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