Brevet FR2003352A1 — publié le 19691107

i 2003352 La Tir osante invention concerne un système de coin.aande pour moteurs de traction à courant continu utilisés, par exemple, pour la propulsion d'automotrices rapides et se rapporte plus spécialement à un dispositif statique de commande de la marche d'xm 5 moteur pouvant être utilisé dans des systèmes de commande automatique de trains. On utilise cour arasent des moteurs à courant continu série pour la propulsion d'automotrices rapides, ces moteurs étant commandés de manière à obtenir la vitesse voulue et le taux d'ac-10 célération désiré en faisant varier la tension. Bans les systèmes de commande conventionnels habituellement utilisés, on utilise à cet effet une résistance en série avec les moteurs, cette résistance étant progressivement mise hors circuit par paliers afin d'augmenter la tension appliquée aux moteurs. Les moteurs sont 15 habituellement d'abord connectés en série et, lorsque la résistance est mise hors circuit, ils sont ensuite remis en parallèle avec la résistance à nouveau en circuit, après quoi cette résis-• tance est à nouveau, aise hors circuit par paliers afin d'amener les moteurs à la pleine tension. Pour le freinage dynamique, les 20 moteurs sont connectés dans un circuit de freinage comprenant' une résistance et celle-ci est mise hors circuit par paliers de manière à maintenir le courant de freinage désiré. Ces systèmes de commande conventionnels exigent un grand nombre de commutateurs mécaniques-ou contacteurs afin de mettre la résistance hors 25 circuit par paliers et impliquent des circuits de commande compliqués utilisant de nombreux .relais pour la commande des contacteurs afin de mettre la résistance hors circuit par paliers dans l'ordre voulu et à l'effet de limiter les taux d'accélération et de freinage aux valeurs voulues. Ces systèmes conven-30 tionnels demandent donc un entretien considérable pour obtenir un bon fonctionnement et impliquent des taux d'accélération et de freinage relativement fixes qu'il n'est pas facile de régler ou de modifier tout en s'accompagnant de pertes excessives dans la résistance pendant l'accélération.^- " 35 On a aussi proposé des systèmes de commande de moteurs utilisant des "choppers" (des découpeurs de courant) dans lesquels il se produit soit me variation de la largeur des impulsions de courant en vue du réglage de la valeur du courant soit une variation de la fréquence de ces impulsions soit encore une 40 combinaison de ces deux procédés. Ces systèmes présentent cepen- original 69 06260 2 2003352 dant de nombreux inconvénients lorsqu'il s'agit de-moteurs de traction à courrait continu. Par exeuple, ces systèmes présentent un pourcentage d'ondulation relativement grand dans le courent du moteur et il est difficile de régler la tension dans toute sa 5 gamme, ces systèmes admettant difficilement, en outre, des variations ou des modifications de l'impédance de la source. La présente invention a pour but principal de procurer un système de commande relativement simple pour des moteurs de traction à courant continu utilisant des dispositifs du type à 10 l'état solide pour régler le courant du moteur aussi bien dans le cas de l'accélération que dans le cas du freinage, ceci en fonction d'un signal de commande qui peut être obtenu d'un système de commande automatique de train. La présente invention concerne un système de commande 15 pour au moins un moteur à courant continu comprenant un dispositif de commutation connecté entre le moteur et une source d'énergie, un moyen pour produire une tension de commande' représentant un courant de moteur désiré, et vin moyen pour dériver Une tension de signal proportionnelle au courant de moteur réel, ce système 20 étant caractérisé en ce que le dispositif de commutation est" un dispositif semiconducteur qui est rendu conducteur lorsque la tension de signal est inférieure à la tension de commande précitée tandis que ce dispositif devient non conducteur lorsque la. tension de signal dépasse la tension de commande. 25 Le chopper est uniquement commandé par le courant du moteur de sorte que la largeur des impulsions et leur fréquence peuvent varier, le chopper étant mis en et hors service suivant les nécessités afin de maintenir le courant moyen désiré de moteur, ceci avec un pourcentage d'ondulation déterminé qui peut 30 être rendu aussi x'aible que l'on veut. De cette manière, on obtient un système de commande simple qui est commandé par un signal de commande d'entrée pour maintenir toute valeur désirée du courant et qui fonctionne de façon satisfaisante dans toute la gamine des tensions, compensant automatiquement les variations 35 de la tension de ligne ou l'impédance puisque la commande maintient le courant du moteur constant indépendamment des variations de la tension de ligne. En outre, le système de commande protège les moteurs dans le cas d'une disruption puisqu'il met immédiatement le chopper hors service sans devoir attendre la 40 fin d'une impulsion de courant fixe, ce qui permet d'éviter des BAD ORIGINAL 0oi-»0 3 2003352 surintensi tes exagérées dans 1 * éeuipûv.cn "c. Pour le freinage cynsmic- • "î "V C*. s ' „ les moteurs so: nt connectés car ts un cireui 0 G„U; irc-rnage contcn vnt urne résistance de freinage et le chopper est connecté aux cor; d ' u moins une c.~ o.u ^ L>.C la résistance, le chopper étant mi s e: \ et hors servi ce selc-n les nécessités a fi r, C' maintenir le co_ tira; i X> G e freinage désiré. Le cIiotjT".er est commande par une tension de commande dérivée d'un signal de courant représentant le courant de moteur désiré. La tension de commande est comparée à une tension représentant le courant de moteur réel afin d'obtenir des signaux qui actionnant des générateurs d'impulsions de marche, et d'arrc-t afin d'appliquer au chopper des impulsions de commande de passage de manière à mettre celui-ci en et hors circuit selon les nécessités. Ceci permet d'obtenir un dispositif de commande entièrement statique et relativement simple ne demandant aucune résistance pour 1 -Kaccélération et aucun changement de connexions ce moteur entre la marche série et la marche parallèle. Les taux d'accélération et de freinage sont variables de façon infinie et peuvent être modifiés ou réglés aisément et à tout moment en modifiant le signal de commande. Comme la commande est entièrement statique puisqu'elle utilise des dispositifs du type à l'état solide à grande sécurité de fonctionnement, l'entretien est minime et la durée de vie est très grande. L'invention ressortira clairement de la description d'une forme d'exécution préférée donnée ci-après à titre d'exemple uniquement avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est un schéma de circuit simplifié montrant les connexions fondamentales de marche des moteurs de traction. La figure 2 est un schéma de circuit semblable montrant les connexions de freinage. La figure 3 est un schéma de circuit montrant un circuit de moteur classique, et La figure 4 est -un schéma de circuit montrant les circuits de commande du chopper. La figure 1 représente un circuit de base simplifié peur les connexions de marche des moteurs. Deux moteurs Ml et "Â2 ayant des enroulements d'excitation respectifs FI et F2 se trouvant en série avec les moteurs, sont connectés en série. Deux autres moteurs M3 et K4 sont connectés en série entre eux et sont aussi connectés en série avec leurs enroulements d'excitation respèc-- BAD original >9 0626IT 4 2003352 tifs F3 et F4-, tandis que les deux paires de moteurs connectés en. série sont connectées en parallèle. La figure 1 représente deux paires de moteurs en parallèle comme cela se fait habituellement-pour les moteurs de propulsion d'automotrices rapides, mais il va 5 de soi que le système s'applique aussi bien à un seul moteur qu'à un nombre quelconque de moteurs connectes de toute manière voulue. 13. faut remarquer cependant qu'il n'y a pas de commutation de série à parallèle en cours de fonctionnement comme cela est le cas pour les commandes conventionnelles. Un dispositif de comiàu-10 tation semieoncîuct eur, représenté sous la forme d'un chopper à courant continu 1, est connecté en série avec les moteurs entre . la source d'énergie et les moteurs, et une rëactance 2 servant au filtrage du courant du noteur est connectée en série entre le chopper et les moteurs. L'autre extrémité du circuit est aise à 15 la terre de la façon habituelle. Une diode-volant 3 est connectée, comme cela est représenté, aux bornes des moteurs et de la réactance. Le chopper 1 peut être de tout type approprié mais la figure 1 représente un chopper de type préféré. Le chopper 1 eom-20 prend un thyristor 4 pouvant laisser passer le courant total du moteur, un. condensateur de commutation 5 et un thyristor 6 de "coupure" qui est connecté de la manière indiquée aux bornes du thyristor 4., Un thyristor de polarité opposée 7 et une réactance 8 çont connectés dans un circuit en boucle avec le condensateur 25 5# comme le dessin le montre. En service, le chopper est mis en action par "allumage" initial du thyristor 6. Ceci permet à un. courant de charge de charger le condensateur 5 par l'énergie de ligne et, lorsque le condensateur 5 est chargé, le courant devient nul et le thyristor 6 est "éteint". Le chopper est alors prêt à 30 fonctionner et est mis en action par l'allumage simultané des thyristors 4 et 7. Ceci permet au courant de traverser le thyristor 4- pour atteindre les moteurs tout en permettant simultanément la fermeture d'un circuit oscillant passant par la réactance et le thyristor 7 jusqu'au condensateur 5. Le courant ce condensa-35 teur 5 traverse le thyristor 4 vers la réactance 8 et retourne au condensateur, de manière à transférer en fait la charge du condensateur à la réactance et vice versa, rechargeant ainsi le condensateur avec une tension inverse. Le courant s'interrompt alors et le thyristor 7 devient non conducteur. Il va de soi o^ue 40 l'allumage du-thyristor et l'inversion de la charge du condensa- BAD V 69 06260 ; 2003352 • » teur se f-ilt très rapidement, c'est-à-dire en quelques microsecondes, o? que- le chopper est conducteur de telle façon que le plein courant de moteur traverse le thyristor 4 et les moteurs pour atteindre la terre. Pour mettre le chopper hors d'action, 5 on allume le thyristor 6. Ceci a pour effet de fermer un circuit partant du condensateur de commutation 5 vers le thyristor 4 et d'appliquer la tension inverse du condensateur au thyristor 4 afin de rendre celui-ci non conducteur. Le condensateur 5 est ensuite chargé par la ligne comme cela vient d'être décrit, le 10 courant de charge traversant le thyristor 6 jusqu'à ce que le condensateur soit chargé, c'est-à-dire au moment où le courant devient nui et le thyristor 6 est éteint. Le chopper 1 est alors hors d'action ou non conducteur et est prêt à être à nouveau rendu conducteur comme cela vient d'être décrit. 15 En ce qui concerne le fonctionnement du système, le . chopper 1 est initialement mis en action afin d'appliquer la . pleine tension de ligne aux moteurs de sorte que le courant de moteur commence à augmenter, les moteurs se mettant, en marche et accélérant l'automotrice. Lorsque le courant de moteur a at-.20 teint une valeur désirée, le chopper est mis hors d'action par les circuits de commande décrits ci-après, de façon à interrompre l'alimentation en courant des moteurs. Comme le circuit des moteurs est fortement inductif, le courant de moteur ne peut cependant pas tomber instantanément à zéro mais diminue au con-25 traire à une vitesse relativement lente. La diode-volant 3 est prévu à cet effet. Lorsque le chopper est en action, la diode 3 est bloquante par rapport à la tension de ligne de sorte qu'aii-cun courant ne traverse celle-ci. Au. contraire, lorsque le chopper est hors d'action, la diode 3 établit un chemin pour le courant 30 du moteur, ce chemin consistant en un circuit en.boucle passant par les moteurs, la diode 3 et la réactance 2, de sorte que le courant du moteur diminue à une cadence déterminée par la force contre-électromotrice des moteurs et l'inductance du circuit. Lorsque le courant est tombé ainsi à un niveau déterminé, le 35 chopper 1 est à nouveau mis en action par le circuit de commande et le courant de moteur commence à augmenter jusqu'à atteindre le niveau déterminé auquel le chopper est mis hors dJaction ceci continue et, comme le chopper est un dispositif du type.à l'état solide qui peut être mis en et hors d'action très rapidement un 4.0 nombre illimité de fois sans dommage, il est possible d'atteindre BAD ORIGINAL- H 69 06250 2003352 une caaencefde recurrc-nee élevée. En mettant le chopper en et hors •i d'action, on fonction du courant de moteur. le courant 210yen peut être naintenu avec précision à un niveau désiré correspondant à la vitesse ou au taux d'accélération désiré et avec un pourcen-5 tage d'ondulation ou un écart voulti entre les valeurs du courant de moteur auxquelles le chopper est mis en et hors d'action respectivement. Pour le freinage dynamique, les moteurs sont connectés dans un. ci revit de freinage représenté sous forme simplifiée à la 10 figure 2. Ce circuit est un circuit de freinage plus ou laoins conventionnel consistant en deux circuits en boucle contenant chacun des induits de deux des moteurs et les enroulements d'excitation des deux autres moteurs plus une branche commune'contenant une résistance de freinage. Lors du freinage, les moteurs fonctionnent 15 en génératrice, étant entraînés par 1'automotrice, et du courant-circule dans chacun des circuits en boucle ainsi que dans la résistance de freinage, l'effort de freinage étant déterminé par le courant de moteur tandis que l'énergie de freinage est dissipée dans la résistance. Selon la présente invention, la résistance de 20 freinage consiste en une-résistance 9 d'une valeur relativement élevée et une résistance 10 relativement plus faible qui est maintenue tout le temps dans le circuit. Le chopper 1 est connecté aux bornes de la résistance 9 de sorte que, lorsque le chopper est mis en action, la résistance 9 est court-circuitée et aise hors cir-25 cuit, tandis que, lorsque le chopper est mis hors d'action, la résistance 9 est remise dans le circuit. Pour un freinage, le chopper est commandé essentiellement de la même manière que pour la marche. Lorsque le courant de moteur traversant la branche commune des deux circuits en boucle dépasse la valeur désirée, le chopper 30 est mis hors d'action de manière à mettre la résistance 9 dans le circuit. Ceci a pour effet de diminuer le courant à cause de l'augmentation de la résistance et,- lorsque le courant est tombé à la limite inférieure prédéterminée, le chopper est remis en action afin de supprimer la résistance 9 du circuit, de sorte que le cou-35 rant augmente à nouveau. Ceci se répète par mise en et hors d'action du chopper au fur et à mesure des nécessités, de manière à maintenir le courant de moteur à la'valeur moyenne désirée,. La figure 3 représente un schéma de circuit simplifié pour les moteurs Ml, M2, M3 et lîA dans le.cas d'une forme d'exé-4-0 cution réelle de l'invention correspondant à un système de com- \ bad original 1 « 06260 7 2003352 mande de gropulsion d'automotrice rapide. On peut voir que ce eir-cuit est essentiellement semblable au circuit de base de la figure 2 avec l'adjonction d'un jeu de contacts de marche 11, 12 et 13 et d'un jeu de contacts de freinage 14, 15 et 16. L'énergie 5 provient d'un troisième rail ou d'un trolley 17 par un collecteur-de courant 18 qui est relié au chopper 1 comme cela est représenté par l'intermédiaire d'un interrupteur de ligne 19. On peut se rendre compte que, lorsque les contacts de marche 11, 12 et 13 et l'interrupteur de ligne 19 sont fermés, on obtient le circuit de 10 marche de la figure 1. Lorsque les contacts de freinage 14, 15 et 16 sont ferries alors que l'interrupteur de li^ne 19 est "ouvert, on obtient le circuit de freinage de la figure 2. On peut utiliser tout type approprié ou désiré de circuit de commande pour commander les contacts et disposer des moyens de verrouillage et de 15 protection nécessaires. Il va de soi que le circuit de la figure 3 est très simplifié et que certains dispositifs plus ou moins classiques ont été omis. Par exemple, les enroulements d'excitation KL, F2, F'3 et F4 sont normalement connectés par l'intermédiaire d'inverseurs 20 afin que 1 ' au torao tri ce puisse faire marche avant et marche arrière. Des moyens doivent aussi être normalement prévus pour shim-ter les enroulements d'excitation en marche et, de préférence aussi, lors d'un freinage, tandis que divers dispositifs de surcharge et de protection doivent être prévus. Comme ces équipements 25 ne font pas partie de la présente invention, ils ont été omis afin de ne pas compliquer inutilement les circuits représentés. Que ce soit en marche ou en freinage, le courant total du moteur est mesuré par un transducteur 20 qui est connecté comme cela est représents entre le chopper 1 et la réactance 2 30 de façon à faire circuler le courant de moteur dans chaque circuit. Le transducteur peut être de tout type approprié, comprenant un noyau saturable 21 pouvant être couplé au flux produit par le courant de moteur et ayant un enroulement en courant alternatif 22. Le courant circulant dans l'enroulement 22 est alors 35 proportionnel au courant de moteur et les connexions de sortie 23 et 24 du transducteur sont connectées au circuit de commande de manière à produire un signal représentant le courant de moteur réel. Le chopper 1 est mis en et hors d'action de la manière 4.0 précédemment décrite. Plus précisément, le chopper est mis en ac- bad obiqinw- 69 06260 2003352 tion en appliquant simultanément des impulsions de- commande de passage aux électrodes de commande des thyristors 4 et 7 par l'intermédiaire des connexions respectives 25 et 26, tandis eue le chopper est mis hors d'action en appliquant une impulsion de cora-5 mande de passage à l5électrode de commande du thyristor 6 par l'intermédiaire d'une connexion 27. Les impulsions de mise en et hors d'action dos thyristor s sont produites en réponse au courant de moteur par les circuits de commande qui sont décrits ci-après. 10 Le chopper 1 est ais en et hors d'action comme requis au raoyen du circuit de commande représenté à la figure 4. Le chopper est commandé par des impulsions de commande de passage dérivées d'un générateur d'impulsions 2S de aise hors d'action et d'un générateur d'impulsions 2o de mise en action. Les signaux 15 d'actionnement des générateurs d'impulsions à l'effet de produire des impulsions de commande de passage pour le chopper sont fournis par un circuit de commande 30 qui compare en fait la courant de moteur réel à un signal représentant le courant de moteur désiré et signale aux générateurs d'impulsions qu'ils doivent met-20 tre le chopper en et hors d'action comme requis. Le système est commandé par un signal de commande appliqué par l'intermédiaire du conducteur 31. Le signal de commande est, de préférence, un courant de signal qui peut provenir d'un système de commande automatique de train de tout type approprié, 25 par exemple les signaux provenant d'un dispositif de commande placé le long de la voie, ou bien ce signal de commande peut provenir de tout autre type voulu de dispositif de commande, par exemple un dispositif de commande se trouvant dans l'automotrice et actionné soit manuellement soit automatiquement. Le signal de 30 commande est un courant dont l'amplitude représente le courant de moteur désiré ou l'effort de freinsge désiré, afin d'obtenir le taux d'accélération ou le taux de décélération voulu. La vitesse et le taux d'accélération ou de décélération de l'automotrice sont donc commandés en réglant l'amplitude du courant de 35 signal de commande passant dans le conducteur 31. Une tension de commande est dérivée du signal 31 et est représentée schématiqu:emen t comme étant la tension "aux bornes de la résistance 32, celle-ci étant indiquée comme une résistance variable afin de représenter une tension de commande variable. Il 40 va de soi que le signal de commande.peut changer brusquement pour i bad obtqiwal 64 06260 Q 2003352 changer le-'taux à5 accélération ou pour passer d'une accélération à un freinage et, cornue le type de système de commande décrit ici est capable de répondre en substaiice instantanés ont aux variations du signal de commande, le taux de variation de la tension de cora-5 mande doit être liai té à une valeur acceptable pour la sécurité et le confort des passagers. Pour cette raison, la tension de comman-de 32 est modifiée par un circuit liraiteur de secousses 33. Ce circuit peut être de tout type approprié capable de limiter le taux de variation de la tension de commande 32 à un maximum acceptable 10 et aussi capable de produire une tension de sortie, représentant le signal de commande ainsi modifié. On remarquera aussi que l'effort de traction ou l'effort de freinage nécessaire pour un taux d'accélération ou de décélération désiré varie en fonction du poids de l'automotrice et 15 il est donc aussi nécessaire de modifier la tension de commande : de façon que le courant de moteur réellement maintenu soit celui requis pour produire le taux désiré d'accélération ou de décélération en tenant compte de la charge ou du poids particulier de l'automotrice à un moment déterminé. Le signal de tension pro-20 venant du circuit liiaiteur de secousses 33 est donc modifié une seconde fois par un circuit de mesure de charge 34 qui mesure le poids de l'automotrice et modifie le signal en conséquence. De tels circuits sont généralement bien connus.. La. tension de sortie du circuit de mesure de charge 34 est donc une tension de comman-25 ûe modifiée de. façon appropriée et dérivée du signal de commande, représentant le courant de moteur nécessaire pour obtenir le taure d'accélération ou le taux de décélération demandé par le signal de commande. Cette tension de commande est appliquée au circuit de 30 commande 30 afin d'être comparée au courant réel de moteur. Une tension de signal proportionnelle au courant de moteur est ob-. tenue du transducteur 20, comme cela a été dit. Les connexions 23 et 24 de l'enroulement du transducteur sont connectées à une source de courant alternatif appropriée 35 qui peut provenir ce 35 la batterie de l'automotrice par l'intermédiaire d'un convertisseur, et le courant de sortie du transducteur est redressé par un redresseur en pont 36. Le courant continu de sortie du redresseur 36 produit donc une tension qui est proportionnelle au courant de moteur et qui est appliquée au circuit de commande 30. 40 Le circuit de commande 30 contient trois impédances conBAD ORIGINAL- 69 06260 10 2003352 nectées en ..série. Dans la forme d'exécution représentée à titre d'exemple, *bes trois impédances consistent en une diode de Zener 37, une résistance 38 et un condensateur 39. La tension de signal représentant le courant et provenant du redresseur 36 est appli-5 quée aux bornes de la diode de Zener 37 et de la résistance 38 en série corsa e cela est représenté, et la tension de commande dérivée du signal de commande est appliquée aux bornes du condensateur 39. La tension de signal et la tension de commande sont appliquées avec des polarités opposées comme cela est indiqué au 10 dessin. Si le courant réel de moteur est exactement égal au courant désiré de sorte que la tension de commande est égale à la tension de signal du redresseur 36, la tension résultante aux bornes des trois impédances en série est zéro» Si le courant de moteur change de façon qu'il soit plus grand ou plus petit que la valeur dé-lp si'réo, une tension résultante apparaît aux bornes de la diode 37. et de la résistance 38. Cette tension résultante est utilisée pour produire des signaux d'actionnement des générateurs d'impulsions 23 et 29. A cet effet, un conducteur 4-0 est relié à l'extrémité supérieure de la diode 37 afin d'appliquer un signal d'ac-20 tionnement au générateur d'impulsions de marche 29 et un conducteur 41 est relié au point de jonction de la diode 37 et de la résistance 3S afin de produire un signal d'actionnement pour le générateur d'impulsions d'arrêt 28. On peut voir que, si.la tension de signal aux bornes de 25 la diode 37 et de la résistance 33 est supérieure à la tension de commande aux bornes du condensateur 39, une tension résultante positive apparaît sur le conducteur 40. Si le courant de moteur diminue de sorte que la tension aux bornes de la diode 37 et de la résistance 33 devient inférieure à la tension de commande aux 30 bornes du condensateur 39y la tension sur le conducteur 40 de-. vient négative et actionne le générateur d'impulsions de marche 29 de manière à mettre le chopper 1 en action, ce qui a pour effet d'augmenter le courant de moteur. Lorsque le courant de moteur a augmenté d'une quantité correspondant à la tension aux 35 bornes de la diode 37, la tension sur la conducteur 41 devient positive et ceci a pour effet de mettre le générateur d'impulsions d'arrêt 23 en action afin de mettre le chopper hors d'action. De cette manière, le chopper est mis en et hors d'action comme requis de manière à maintenir le courant de moteur moyen 40 désiré. BAD ORIGINAL 06260 11 2003352 -I-a chute de tension. au:-: bornes ce la diode 37 représente la différence entre les valeurs ce courant de moteur auxquelles le chopper est respectivement rais en et hors d'action, ce-terminant ainsi le pourcentage; d'ondulation du courant de moteur ou la dif-5 férenoe entre la valeur maximum et la valeur minimun de ce courant. La diode de Zener représentée a une chute de tension en substance constante, ce.qui permet d'obtenir une ondulation constante. Il va de soi qu'on peut utiliser d'autres impédances au lieu de la diode de Zener 37. Par exemple, on peut utiliser d'au-10 très semiconducteurs, par exemple une série de diodes ayant une chute de tension de sens passant en substance constante ou; si on le désire, on peut utiliser une résistance de valeur voulue. Si on utilise des semiconducteurs, l'ondulation a une amplitude en substance constante déterminée par la chute de tension aux bor-15 nés des se.siconduct.eurs. Si on utilise une résistance, la chute-de tension aux bornes de cette résistance varie évidemment avec le courant et l'ondulation est un pourcentage constant du courant plutôt qu'une valeur constante. On peut voir que le pourcentage d'ondulation peut être rendu aussi petit que l'on veut en choi-20 sisant convenablement la valeur de l'impédance 37. Les générateurs d'impulsions 28 et 29 ont -essentiellement des fonctionnements semblables et chaque générateur produit une impulsion de sortie lorsqu'il est actionné par le circuit de commando 30. On peut utiliser tout type approprié de générateur 25 d'impulsions répondant aux exigences, mais il est préférable d'utiliser les générateurs représentés à cause de leurs caractéristiques intéressantes. Un générateur d'impulsions que l'on utilise pour commander un chopper à courant continu pour la commande de moteurs doit remplir des conditions plutôt sévères. Un géné-ra-30 teur d'impulsions destiné à un tel travail doit avoir une impédance d'entrée élevée et me réponse rapide tout en étant cartable d'avoir un taux de récurrence élevé. En outre, les impulsions de sortie doivent avoir un temps de montée court et doivent fournir un courant d'une amplitude suffisante pour actionner nettement et 35 âe façon sûre les thyristors. Les circuits des générateurs d'impulsions représentés remplissent toutes ces conditions d'une façon très satisfaisante. On considérera d'abord le générateur d'impulsions 28 de mise hors d'action. Le générateur comprend un transistor 42 40 dont la base est reliée au conducteur 41 de manière à recevoir bad ow®lîlw- 06260 12 2003352 le signal* de mise hors d'action.. Le collecteur du transistor 42 est relié par iuie résistance de limitation de courrait 43 à une source de courant continu approprié, par exemple la batterie 44 de l5auto;notrice tandis que son émet tour est mis à la terre, comme cela est représenté. Le collecteur du transistor 42 est couplé, de préférence par l'intermédiaire d'une diode de Zener 45, à la base d'un transistor 46 dont le collecteur est aussi relié à la source de courant continu par une résistance 47. Le collecteur du transistor 46 est aussi relié à un condensateur 48 qui est connecté par xm conducteur 49 à une diode de disruption 50» La base d'un transistor 51 est reliée à la terre par une résistance 52 et un condensateur 53 tandis que son collecteur est relié à la source de courant continu par une résistance 54- Le collecteur du transistor 51 est aussi relié à la base d'un transistor 55 dont le collecteur est relié à la source de courant con- En ce qui concerne le fonctionnement du générateur d'impulsions 28, les condensateurs 48 et 56 sont initialement chargés. Si le transistor. 42 est non conducteur, la.base du transistor 46 reçoit de la tension et est conducteur ae sorte que le condensateur 48 est mis à la terre au travers du transistor 46. Si un-signal positif est maintenant appliqué à la base du transistor 42, celui-ci est rendu conducteur et lê^transistor 4-6 est rendu non conducteur. La tension du condensateur 48 est alors appliquée en plus de 1-s: tension de la source de courant continu par l'intermédiaire du conducteur 49 à la diode de disruption 50 et coiorne, de ce fait, la diode 50 reçoit une tension en substance double ae la tension de la source de courant continu, la diode 50 devient conductrice et me impulsio&~"âe sortie apparaît sur le conducteur 27. Cette impulsion est aussi appliquée par la diode 58 au circuit RC 52, 53, ce qui a pour effet de rendre le transistor 51 conducteur pendant m court moment déterminé par la constante de temps du circuit F.C. Ceci a pour effet de rendre le transistor 06260 13 2003352 55 nor. conducteur de sorte que le conoc^sateur 55 peut se décharger cUuis la di.ee.e 57 et la diode de disruption 50. Le condensateur 56 peut avoir une* capacité rela vive.r.ent plus grande eue celle du condensateur 43, fournissait ainsi le courant désiré et la durée nécessaire pour l'impulsion de sertie du générateur d'ir.cuisions. Le fait de rendre le transistor 55 fcon conducteur pendant la' durée de l'impulsion permet au condensateur 56 de se décharger pleinement et, lorsque le transistor 51 est à nouveau rendu non conducteur après le court moment précité, le transistor 55 devient conducteur et le condensateur 5^ se charge au travers du transistor 55. Le condensateur 18 est à nouveau chargé au travers de la diode 57 et le conducteur 49* de manière à être prêt pour une autre opération lorsqu'un autre signal positif est appliqué au transistor L,2. Le générateur d'impulsions 23 remplit donc les conditions précitées puisqu'il est capable de répondre très rapidement. En effet son temps de aise en conduction dépend uniquement du temps de commutation des transistors 42 et 46, ce temps étant extrêne.-ent court, tandis que le taux de récurrence que l'on peut obtenir et 1'ar.ipl_itude et la durée de l'impulsion de courant sont déterminés par les composants utilisés, toute valeur nécessaire pouvant donc être aisément obtenue. Le générateur d'impulsions 29 de mise en action est généralement le même que le générateur d'impulsions 28 et des éléments correspondants portent les mêmes références avec un signe prime sur la figure 4. Dans le cas du générateur d'impulsions 29 cependant, le collecteur- du transistor 42' est relié à la base du transistor 46' par un condensateur 60. Dans le cas du générateur d'impulsions 29, le transistor 42' est normalement conducteur et est rendu non conducteur pour produire un signal de sortie. Lorsque le transistor 42' est conducteur, le condensateur 60 est mis à la terre et le transis^cJr-^.^' rrë reçoit pas de tension sur sa base de sorte qu'il est normalementj3Pn^cbf!5ïieiîeAir^l'e condensateur 4S' n'étant pas chargé. Lorsque la tension sur le conducteur 40 devient négative de à actionner le générateur d'impulsions 29^ l^S!=tr£nsi^tj>2 ' S émetteur du tranjô^to^-^o' qui devient momentanément conducteur, permettant au condensateur 43' de se charger par la source de courant continu au travers du transistor 55' et du conducteur 49'. Dès que le condensateur 60 est chargé, le courant de charge s'inB£D OBIGIMM. 69 06260 14 2003 terrompt ct'lo transi. lro} devient non ' conclue teux\ La charge acti'c-13-Ç.'lient présente sur le conducteur 48' est alors appliquée à la diode de disruption 50' en plus de la tension de la source 44 et me impulsion cle sortie est produite de la aa-ne façon que 5 dans le es s du générateur d'impulsions 28. L'impulsion de sortie produite par le générateur d'impulsions 29 est appliquée par des conducteurs 25 et 26 aux électrodes de commande des thyristors 4 et 7 du chopper 1 de la figure 3> de manière à mettre le chopper en action comme cela a été 10 décrit. L'impulsion de sortie produite par le générateur d'impulsions 2$ epparait sur le conducteur 27 qui est relié à l'électrode de commande du thyristor 6, afin de" mettre le chopper hors d'action. Les générateurs d'impulsions fonctionnent donc lorsqu'ils sont actionnés par les signaux d'ac tionnemen t provenant 15 du cil'cuit de commande 30 de manière à produire les impulsions • ûe commande de passage nécessaires pour mettre le chopper 1 en ot hors d'action comme requis à l'effet ae maintenir le courant d'émetteur à la valeur moyenne désirée, ceci de la manière déjà décrite. Il va de soi que, si on le désire^ les connexions 25-.26 20 et 27 peuvent être connectées aux thyristors par l'intermédiaire de transformateurs d'isolement. Pour résumer le fonctionnement du système complet, le signal de commande apparaissant sur le conducteur 31 est utilisé de façon à obtenir me tension de commande qui est modifiée par 25 tin circuit de limitation de secousses 33 et un circuit de assure de charge 34 et qui est appliquée au circuit de commande 30. Une tension proportionnelle au courent de moteur est dérivée du transducteur 20 et est aussi appliquée au circuit de commande 30. Si le courant de moteur est inférieur à la valeur désirée, la ten-3Û sion dérivée du transducteur est inférieure à la tension de corn-mande et me tension négative apparaît sur le conc^c4^ur^4Cf de manière à actionner le-générateur-d'impulsions de mise en action 29> afin d'appliquer au:-; conducteurs 25 et 26 des impulsions qui mettent le chopper 1 en action. Lorsque le ccuiant de moteur dé-35 passe la valeur désirée d'une quantité correspondante à la tension aux.bornes de l'impédance 37, une tension positive apparaît sur le conducteur 41 de manière à appliquer m signal di'actionne-Eient au générateur d'impulsions .de mise hors d'action 28, ce qui a pour effet de procuire une impulsion de sortie sur le conduc-40 teur 27 de façon à mettre le chopper 1 hors d'action. De cette bad original 69 06260 15 2003352 manière, lo chopper est mis en et hors d'action coixaù requis uniquement en réponse au courant de moteur, à l'effet de maintenir ce courant à la valeur moyenne désirée. En ce qui concerne le circuit de marche des no teurs re-5 présenté à la figure 1, ceci a pour effet de connecter les moteurs à la source d'énergie de façon que le courant augmente et a aussi pour effet de déconnecter les moteurs de la source d'énergie afin que le courant diminue en passant par la diode-volant 3* de sorte que le courant moyen de moteur est maintenu de façon à obtenir 10 la vitesse ou le taux d'accélération désire correspondant au signal de commande provenant du conducteur 31. Dans le circuit de freinage représenté à la figure 2, la résistance 9 est aise en et hors circuit par l'action du chopper 1 de façon que le courant de moteur augmente et diminue entre les limites correspondant à la 15 tension aux bornes de l'impédance 37, afin de maintenir le courant moyen de freinage à la valeur désirée demandée par le signal de commande. Il ressort de la description que la présente invention procure un "système de commande pour moteurs de traction à cou-20 rant continu présentant de nombreux avantages. Le système de commande est entièrement statique et utilise des dispositifs du type à l'état solide très sûrs tout en étant relativement simple. Les taux de freinage et d'accélération que l'on peut obtenir sont variables à l'infini et peuvent être aisément réglés en changeant 25 le signal de commande, ce qui permet d'obtenir aisément la gamme complète de vitesses de l'automotrice et tout taux d'accélération ou de décélération voulu ou encore toute vitesse déterminée de l'automotrice. Le système est simple et n'exige pas de résistances pour l'accélération, ce qui permet de supprimer les pertes 30 d'énergie et les autres inconvénients de telles résistances. En outre, il ne faut pas modifier les connexions de moteurs de sé-"T^^rie-^-e^^arallèle comme cela est nécessaire dans les systèmes connus. Le. syst^e'^^^-lLwcntipn.^os.trpaa-ti-guljbèr^tm-t. indiqué pour l'utilisation avec des systèmes de commande automatique de trains 35 puisqu'il ne lui faut qu'un seul signal de commande sous la forme d'un courant variable qui peut être-obtenu directement de tout type de système de commande automatique de train ou qui peut aussi provenir d'un dispositif de commande quelconque se trouvant dans l'automotrice. Un tel système de commande exige peu d'entretien,a un fonctionne-4.0 ment très sûr et une longue durée de vie ainsi qu'un bon rendement. BAD ORIGINAL è« 06260 16 2003352 B E D 1" C A T I O Àr S 1.- Système commande pour au coins un moteur à courant continu comprenant un dispositif de commutation connecté entre le moteur et une source d'énergie-, un moyen pour produire une 5 tension de commande représentent un courent de moteur désiré, et lui moyen pour dériver une tension de signal proportionnelle au courant réel de moteur, caractérisé en ce que le dispositif ae commutation est un dispositif serai-conducteur qui est rendu conducteur lorsque la tension de signal est inférieure à la tension 10 de commande et qui devient non conducteur lorsque la tension de signal déplisse la tension- de commande. 2.~ Système de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour maintenir une différence constante entre la valeur de la tension de signal à laquel- 15 le le dispositif de commutation devient conducteur et la valeur de la tension de signal à laquelle le dispositif de commutation devient non conducteur. 3.- Système de commande suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tension de-signal est appliiquée au bor- 20 nés de deux impédances connectées en série et en ce qu'une troisième impédance est connectée en série avec les deux premières impédances, cette tension de commande étant appliquée aux bornes de la troisième impédance avec une polarité opposée à la polarité de la tension de signal, des moyens étant prévus répondant à la 25 polarité de la tension résultante à l'extrémité des deux impédances connectées en série la plus éloignée de la troisième impédance pour actionner le dispositif de commutation de manière à le rendre conducteur, ainsi qu'un moyen répondant à la polarité de la tension résultante apparaissant au point de jonction des deux im-30 pédances connectées en série afin d'actionner le dispositif de commutation de manière à le rendre non conducteur. 4.- Système de commence suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la première impédance est un dispositif semiconducteur ayant une chute de tension en substance constante'à 35 ses bornes. 5-- Système de commande suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un premier générateur d'impulsions connecté de manière à fournir des impulsions au dispositif de commutation pour rendre celui-ci con-4.0 ducteur, un second générateur d'impulsions connecté de manière à BAD ORIGNAL 69 06260 17 2003352 appliquer 1er. impulsions au dispositif de commutation afin de rendre celui-ci non conducteur, et un moyen pour actionner le premier générateur d'impulsions lorsque la tension de signal est inférieure à la tension ce commande et pour actionner le second 5 générateur d'impulsions lorsque la tension de signal est supérieure à la tension ce commande. 6.- Système de commande suivant la revendication 5> caractérisé en ce que le moyen d ' a c ti onn em en t des générateurs d'impulsions coup rend une première, une deuxième et une troisième im- 10 pédance connectées en série, un moyen pour appliquer la tension de signal aux bornes de la première et de la deuxième impédance , un noyen pour appliquer la tension de commande aux bornes de la troisième impédance avec une polarité opposée à la polarité de la tension de signal, un signal d'actionnemerit étant transmis au pre-15 mier générateur d'impulsions lorsque la tension aux bornes de la-première et de la deuxième impédance tombe au-dessous de la tension aux bornes de la troisième impédance, tandis qu'un signal d'actionnement est transmis au second générateur d'impulsions lorsque la- tension aux bornes de la deuxième impédance dépasse 20 la tension aux bornes de la troisième impédance. 7.- Système de commande suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que chacun des générateurs d'impulsions comprend un premier condensateur connecté de façon à être chargé par une tension d'aliffientaticn, un dispositif semiconducteur répondant à 25 la tension, un moyen d'actionnement provoquant l'application de la tension du premier condensateur en plus de la tension d'alimentation au dispositif semiconducteur afin de rendre celui-ci conducteur, un deuxième condensateur connecté de manière à se décharger au travers du dispositif semiconducteur afin de produire 30 une impulsion de sortie et un moyen fonctionnant curant l'apparition d'une impulsion de sortie de manière Jl-déconnecter momentanément ces condensateurs ce la tension d'alimentation et à reconnecter ensuite les condensateurs à la tension d'alimentation afin eue ceux-ci soient chargés à nouveau. 35 8.- Système de commande suivant la revendication 5, 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour connecter les moteurs dans un circuit de freinage dynamique contenant une résistance de freinage, le dispositif de commutation préci-té étant connecté aux bornes d'au moins une partie de cette résistance de 4-0 freinage, le premier générateur d'impulsions étant connecté de BÀD ÔR«G«s^' 69 06260 2003352 naniè-re à appliquer des impulsions au dispositif de commutation lorsque le courant do moteur est inférieur à une première valeur désirée de façon à rendre le dispositif ce cov.rr.utatien conducteur, et le second générateur d'impulsions étant connecté de maniéré à 5 appliquer des irapulsions au dispositif de commutation lorsque le courant de no teur cé-passe une deuxième valeur désirée ce manière à rendre le dispositif de commutation non conducteur. 9.- Système de co^ande pour moteurs à courant continu, en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux dessins 10 annexés et cornue représenté sur ces dessins.