AUTOMOTRICE DE PREFERENCE DU TYPE DE CHEMIN DE FER.
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teurs électriques alimentés par du courant débité par un groupe électrogène mo:
té sur la voiture même, qui doit être utilisée de préférence comme unité de tr tion de chemin de fer.
Les buts principaux et fondamentaux de l'invention consistent à introduire une importante simplification constructive et fonctionnelle dans les automotrices de ce type. à faire varier facilement le couplage des moteurs de traction de manière à l'adapter aux divers services des automotrices en vue d'améliorer leur rendement, à réduire leur poids non-suspendu afin de prolonger le service en bon état des voies et à obtenir qu'en circulant sur des pen-
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Les buts énumérés ainsi que d'autres qui seront mentionnés ciaprès. ont été concrétisés en pratique dans l'automotrice qui fait l'objet de l'invention et dont la forme essentielle et l'aspect.comportent au moins un essieu moteur en liaison de transmission avec un moteur à induction connecté,
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électrogène composé d'un alternateur et de son moteur de -commande, montés sur. cette automotrice, qui est munie des moyens nécessaires pour faire varier la fréquence du courant qui lui est fourni par l'alternateur.
Pour faciliter la compréhension de la présente invention ainsi que pour la clarté de la description. elle a été illustrée par les figures annexées qui se rapportent à une des formes préférées de réalisation.
La figure 1 est un croquis schématique de l'automotrice. La figure 2 est un schéma des divers éléments principaux qui font partie de l'automotrice, montrant la relation qui existe entre eux.
Les signes de chaque figure indiquent les mêmes éléments ou les parties égales ou correspondantes.
Conformément aux dessins, l'automotrice, objet de. l'invention.
comporte une plate-forme A, montée sur deux bogies 1, ayant chacun deux essieux
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Chacun des essieux 2 reçoit son mouvement de rotation d'un moteur de traction a avec lequel il est en liaison de transmission et qui est consti-
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un réseau 4 débitant du courant électrique alternatif triphasé engendré par
un groupe électrogène B, monté sur la plateforme A et comprenant un alternateur
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L'automotrice ainsi formée a été conçue pour être employée comme véhicule de traction d'autres véhicules, surtout comme locomotive de chemin de fer, de sorte que l'invention a pour but de réaliser la variation du couplage des moteurs de chemin de fer a, principalement par la variation de la fréquence du courant alternatif et, en complément., par la variation de la tension du courant puisque ledit couplage est fonction des facteurs de fréquence et de tension.
Comme la fréquence du courant engendré par l'alternateur b est fonction de la vitesse de ce dernier, il- s'agit d'employer, comme moteur de
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tion interne et de système Diesel, mais en se réservant toutefois la possibilité d'employer aussi un moteur à explosion, un moteur à réaction ou même un moteur électrique, celui-ci étant préférable lorsque l'automotrice est du type
de chemin de fer, et, en ce cas, le moteur, qu'il soit à courant continu ou alternatif, pourrait être alimenté par une ligne de contact. L'emploi d'un moteur à vitesse variable n'empêche pas qu'un moteur à vitesse constante puisse être utilisé; dans ce cas, il faut recourir à l'intermédiaire d'un régulateur
de vitesse, entre le moteur de l'alternateur., pour que puisse s'effectuer ladite variation de vitesse du rotor de l'alternateur, et pour permettre d'obtenir la variation de la fréquence du courant qu'il engendre.
La bobine d'excitation 5 de l'alternateur b est intercalée en série dans un circuit d'alimentation de courant continu engendré par une source quelconque, par exemple par une génératrice de courant continu d mue par un moteur de commande auxiliaire e, de préférence constitué par un moteur à combustion interne du type Diesel; un moteur à explosion ou un moteur à réaction, ainsi qu'un moteur électrique pourraient aussi être employés. Cette génératrice de courant continu d pourra être également remplacée par une batterie d'accumulateurs.
Pour faire varier la tension du courant alternatif fourni par l'alternateur b aux moteurs de traction a, la solution la plus simple qui se présente est de faire usage d'un rhéostat f intercalé dans le circuit d'alimentation en courant continu de la bobine d'excitation 5 de l'alternateur pourvu d'un régulateur constitué par un rhéostat muni d'un curseur 6 susceptible de glisser le long de la résistance 7, de manière à intercaler dans ce circuit des portions de résistance de différentes valeurs et à faire varier ainsi l'intensité du courant d'excitation, ce qui corrélativement donne lieu à la variation de la tension du courant alternatif engendré par l'alternateur, puisque la tension de ce courant est fonction de l'intensité du courant d'excitation.
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9 au dit curseur, de sorte qu'en variant la vitesse du moteur 11, il se produi.se un déplacement du curseur, ce qui donne lieu à une variation de la portion de résistance 7, intercalée dans le circuit du courant continu d'exci-
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bre 8 du régulateur à l'un des moteurs de traction a et, finalement, la quatrième manière serait d'accoupler l'arbre- 8 à un moteur de commande auxiliaire, indépendant et de vitesse variable, ou bien encore autrement, au moyen d'an servo-moteur ou de tout autre système qui permette de faire varier la tension de t'excitation de manière continue et conformément au but visé.
Le but recherché par la variabilité de la tension du courant alternatif débité aux moteurs de tracation a est de faire en sorte que la variation du couplage de ces moteurs ne dépende pas exclusivement de la variation de la fréquence, mais aussi de la tension, puisque la vitesse ...et le couplage de ces moteurs sont des fonctions de la fréquence et de la tension du courant alternatif avec lequel ils sont alimentés.
Pour que l'automotrice puisse démarrer doucement, le coupla-
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quence, en les faisant varier convenablement et de manière coordonnée, pour adapter la caractéristique de l'automotrice aux besoins de son emploi, en évitant les inconvénients qui dérivent des courants excessifs et, par conséquent le chauffage des moteurs de traction, leur mauvais rendement etc..., qui se
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vitesse du rotor de l'alternateur b, parce que, pour obtenir de grandes vitesses dans ces moteurs de traction, il y aurait lieu de porter le moteur de com-
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Diesel. Pour éviter d'avoir à dépasser ce maximum, la présente invention réalise l'augmentation de la fréquence du courant alternatif, pour obtenir ces
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ternateur b,soit par la variation du nombre de pôles de l'alternateur. Pour obtenir les mêmes résultats, on peut aussi réaliser la variation du nombre des pôles du moteur de traction suivant n'importe lequel des moyens utilisés dans la technique courante, Ce changement de pôles ou cette variation de la vitesse grâce au régulateur devra être effectué de préférence lorsque le moteur de commande [pound] aura atteint la vitesse qui limite son bon rendement, puisqu'ainsi s'obtiendra une augmentation de la fréquence du courant débité par l'alterna-
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Quant à l'emploi de l'automotrice, l'objet de la présente invention aux services des chemins de fer, en outre de ce qui a été indiqué, il pourra s9appliquer à la formation d9un train de plusieurs plateformes 1, assemblées, chacune d'elles reposant sur des essieux 2, munis de roues 3 et mus par lesdits moteurs de traction a suspendus à la plateforme, tandis que 1' alternateur b et le moteur de commande [pound] sont placés sur l'une d'elles, et qu'un groupe électrogène, comme celui qui a été indiqué, a pu y être ajouté, ainsi que des plateformes dont les essieux ne sont pas mus par des moteurs
de traction a.
Sans doute, lorsque cette invention est mise en oeuvre, quelques modifications pourront être introduites quant à certains détails de construction de l'automotrice en question, mais toujours sans s'éloigner des prin-
PREFERENCE AUTOMOTIVE OF THE RAILWAY TYPE.
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electric motors supplied by current supplied by a mo generator:
on the car itself, which should preferably be used as a railroad traction unit.
The main and fundamental aims of the invention consist in introducing a significant constructive and functional simplification in railcars of this type. to easily vary the coupling of traction motors so as to adapt it to the various services of railcars in order to improve their efficiency, to reduce their unsprung weight in order to prolong the service in good condition of the tracks and to obtain 'by circulating on
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The purposes listed as well as others that will be mentioned below. have been concretized in practice in the self-propelled machine which is the subject of the invention and whose essential shape and appearance have at least one driving axle in transmission link with a connected induction motor,
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generator composed of an alternator and its control motor, mounted on. this railcar, which is provided with the means necessary to vary the frequency of the current supplied to it by the alternator.
To facilitate understanding of the present invention as well as for clarity of description. it has been illustrated by the appended figures which relate to one of the preferred embodiments.
Figure 1 is a schematic sketch of the railcar. Figure 2 is a diagram of the various main elements that are part of the railcar, showing the relationship between them.
The signs in each figure indicate the same elements or equal or corresponding parts.
According to the drawings, the railcar, object of. invention.
comprises a platform A, mounted on two bogies 1, each having two axles
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Each of the axles 2 receives its rotational movement from a traction motor a with which it is in transmission connection and which is constituted by
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a network 4 delivering three-phase alternating electric current generated by
a generator set B, mounted on platform A and comprising an alternator
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The motor coach thus formed was designed to be employed as a vehicle for traction of other vehicles, especially as a railway locomotive, so that the object of the invention is to achieve the variation of the coupling of railway motors a , mainly by the variation of the frequency of the alternating current and, in addition., by the variation of the voltage of the current since said coupling is a function of the frequency and voltage factors.
As the frequency of the current generated by the alternator b is a function of the speed of the latter, it is a question of using, as motor of
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internal tion and Diesel system, but reserving however the possibility of also using an internal combustion engine, a jet engine or even an electric motor, the latter being preferable when the self-propelled machine is of the
railway line, and in this case the motor, whether direct or alternating current, could be supplied by a contact line. The use of a variable speed motor does not prevent a constant speed motor from being used; in this case, it is necessary to resort to the intermediary of a regulator
speed, between the engine of the alternator., so that said variation in the speed of the rotor of the alternator can be carried out, and to make it possible to obtain the variation in the frequency of the current which it generates.
The excitation coil 5 of the alternator b is interposed in series in a direct current supply circuit generated by any source, for example by a direct current generator d driven by an auxiliary control motor e, preferably constituted by an internal combustion engine of the Diesel type; an internal combustion engine or a jet engine, as well as an electric motor could also be used. This direct current generator d could also be replaced by an accumulator battery.
To vary the voltage of the alternating current supplied by the alternator b to the traction motors a, the simplest solution which arises is to use a rheostat f interposed in the DC supply circuit of the coil excitation 5 of the alternator provided with a regulator constituted by a rheostat provided with a cursor 6 capable of sliding along the resistor 7, so as to insert resistor portions of different values in this circuit and to make thus varying the intensity of the excitation current, which correlatively gives rise to the variation in the voltage of the alternating current generated by the alternator, since the voltage of this current is a function of the intensity of the excitation current.
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9 to said cursor, so that by varying the speed of the motor 11, there is produced a movement of the cursor, which gives rise to a variation of the resistor portion 7, interposed in the direct current circuit of exci-
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bre 8 from the governor to one of the traction motors a and, finally, the fourth way would be to couple the shaft 8 to an auxiliary, independent and variable speed control motor, or alternatively, by means of d a servomotor or any other system which allows the voltage of the excitation to be varied continuously and in accordance with the intended purpose.
The objective sought by the variability of the voltage of the alternating current supplied to the tracation motors a is to ensure that the variation in the coupling of these motors does not depend exclusively on the variation of the frequency, but also on the voltage, since the speed ... and the coupling of these motors are functions of the frequency and voltage of the alternating current with which they are supplied.
So that the railcar can start slowly, the coupling
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quence, by varying them suitably and in a coordinated manner, to adapt the characteristics of the self-propelled machine to the needs of its use, avoiding the disadvantages which derive from excessive currents and, consequently, the heating of traction motors, their poor efficiency, etc. ..., which is
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rotor speed of the alternator b, because, in order to obtain high speeds in these traction motors, it would be necessary to bring the motor to com-
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Diesel. To avoid having to exceed this maximum, the present invention realizes the increase in the frequency of the alternating current, to obtain these
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ternator b, or by varying the number of poles of the alternator. To obtain the same results, it is also possible to vary the number of poles of the traction motor according to any of the means used in the current technique. This change of poles or this variation of the speed by means of the regulator must be carried out from preferably when the control motor [pound] has reached the speed which limits its good efficiency, since in this way an increase in the frequency of the current supplied by the alterna-
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As for the use of the railcar, the object of the present invention for railway services, in addition to what has been indicated, it may be applied to the formation of a train of several platforms 1, assembled, each of them 'they resting on axles 2, provided with wheels 3 and driven by said traction motors a suspended from the platform, while the alternator b and the control motor [pound] are placed on one of them, and that a generator set, like the one indicated, could be added to it, as well as platforms whose axles are not driven by motors
traction a.
No doubt, when this invention is implemented, some modifications may be introduced as to certain construction details of the railcar in question, but always without departing from the principles.