Brevet FR2191339A1 — publié le 19740201

La présente invention a pour objet un procédé de réglage de la vitesse des moteurs linéaires. Les moteurs linéaires à induit massif non magnétique, ont en général une caractéristique effort-vitesse analogue à celle d'un moteur asynchrone. Dans le cas d'un véhicule mû par un moteur linéaire, l'inducteur se trouve sur le véhicule et l'induit est en général un rail perpendiculaire à la voie. Pour obtenir une vitesse variable, on peut utiliser un gradateur à thyristors pour découper la tension d'alimentation de l'inducteur, mais alors on ne peut régler la vitesse que dans la partie stable de la courbe effort-vitesse c' est-à- dire pour des vitesses supérieures à celle correspondant à l'effort moteur maximal. Par ailleurs on ne peut pas aller au-delà de la vitesse correspondant à l'intersection de la courbe représentative de l'effort résistant et de la courbe effort-vitesse du moteur, correspondant à la pleine tension d'alimentation du moteur. La présente invention a pour but de permettre une plus grande "plage" de réglage de cette vitesse et a pour objet un moteur linéaire comportant un induit et un inducteur définissant un entrefer, caractérisé par le fait que, dans le but de placer à au moins deux valeurs différentes de la vitesse le point représentatif de l'effort maximal sur la courbe caractéristique effort-vitesse dudit moteur, il comporte des moyens pour modifier, au moins au niveau de certaines portions de l'induit le champ dans l'entrefer, ce qui entrain une modification des pertes par effet de bord dans lesdites portions. Suivant une réalisation particulière de la présente invention ledit induit a la forme d'un monorail dont la hauteur est réduite au niveau desdites portions. Suivant une autre réalisation particulière de la présente invention, lesdits moyens comprennent des organes de levage permettant d'élever ou d'abaisser l'inducteur par rapport à l'induit. Suivant une autre réalisation de la présente invention lesdits moyens de levage sont des vérins. Suivant une autre réalisation de la présente invention, lesdits moyens comprennent des bobinages auxiliaires pour produire un champ magnétique auxiliaire. En se référant aux figures schématiques ci-jointes, on va décrire un exemple de mise en oeuvre de la présente invention donné à titre non limitatif. La figure I donne une représentation graphique de quelques caractéristiques effort-vitesse d'un moteur lineaire. La figure 2 donne une représentation graphique de quelques caractéristiques effort-vitesse du même moteur linéaire mais pour une valeur différente des effets de bord, ainsi qu'une caractéristique correspondant au cas de la figure 1. Dans la figure 1, on a représenté trois courbes caractéristiques effort-vitesse d'un moteur linéaire pour différentes tensions d'alimentation U1, U2 et U3 du moteur et une position de l'inducteur engendrant le moins de pertes par effet de bord. La droite ER parallèle à l'axe des vitesses V représente l'effort résistant qui pourrait bien entendu ne pas être constant. La courbe Eml correspondant à la pleine tension d'alimentation U1 du moteur. Dans cet exemple, il n'est possible, grâce à un gradateur à thyristor décou pant la tension d'alimentation de l'indueteur, de faire varier la vitesse du mo- teur que de V1 à V2. Mais on sait que lorsque les courants induits se referment devant l'induc- teur, cela équivaut à augmenter les pertes dans l'induit et cela a pour conséquence d'augmenter la résistance de l'induit et donc d'avoir les caractéristiques telles que celles représentées par les courbes Em4, Em5 et Em6 sur la figure 2. Dans ce cas là, en faisant varier la tension d'alimentation de U3 à U1, on peut faire varier la vitesse de O à V3. Pour obtenir ces caractéristiques, il suffit d'augmenter les pertes par effet de bord en diminuant la hauteur de l'induit, donc en réduisant la partie débordante de l'induit sur l'inducteur. On oblige alors les courants de foucault dans l'induit, à se refermer devant l'inducteur. Ces caractéristiques permettent donc d'obtenir un réglage de la vitesse depuis 0, mais on voit sur la figure 2 qu'aux grandes vitesses, pour une meme tension d'alimentation, U1 par exemple, le moteur glisse plus sur cette carac téristique Em4 que sur la caractéristique Eml correspondant à des pertes par effet de bord minimales, le rendement est donc diminué. Aussi on démarre le véhicule avec une position de l'inducteur telle que les pertes par effet de bord soient suffisantes pour que le couple maximal se trouve au voisinage de la vitesse nulle ou même en deça puis, lorsque le véhicule a atteint la vitesse ou l'effort est maximal pour une position de l'inducteur engendrant le moins de pertes par effet de bord (vitesse V1 sur ls figures) on replace alors l'inducteur dans la position correspondant à ces caractéristiques. Ainsi dans le cas des figures I et 2 les courbes Eml, Em2 et Em3 correspondent à une position de l'inducteur engendrant le moins de perte par effet de bord et les courbes Em4, Em5 et Em6 correspondent à une seconde position de l'inducteur par rapport à l'induit telle que les pertes par effet de bord repousse la valeur de l'effort moteur maximal au voisinage de la vitesse nulle. On démarre alors, par exemple, avec une tension U3 sur la courbe Em6 puis tant que l'on reste à une vitesse inférieure à V1 on laisse l'inducteur et l'induit dans la même position relative et on fait varier la vitesse par variation de la tension d'alimentation, par exemple grâce à un gradateur à thyristors, lorsque l'on arrive à V1 on replace alors l'inducteur dans la position engendrant le moins de pertes par effets de bord, on se trouve alors sur la courbe Em3, figure 1, à la vitesse V1 la tension étant ramenee à U3 on peut ensuite accélérer jusqu'en V2 pour une tension U1. La position relative de l'inducteur par rapport à l'induit peut par exemple être obtenu par le soulèvement ou l'abaissement de l'inducteur grâce à des vérins par exemple. On place alors l'inducteur plus près de l'un des bords de l'induit pour avoir une vitesse lente. On peut également modifier localement la forme de l'induit, par exemple réduire la hauteur de l'induit à l'approche des stations ou l'on désire des vitesses plus faibles. On peut également augmenter les pertes par effets de bord par modification du champ dans l'entrefer en forçant par exemple les lignes de forces à passer par les bords de l'induit, puis lorsque l'on arrive aux grandes vitesses, on supprime ces lignes de champs, celà peut par exemple se faire par l'emploi de bobinages auxiliaires, ou par une forme spéciale de l'épanouissement polaire. Bien entendu, toutes dispositions permettant de modifier la situation relative de l'inducteur par rapport à l'induit rentre dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1/ Moteur linéaire comportant un induit et un inducteur définissant un entrefer, caractérisé par le fait qu, dans le but de placer à au moins deux valeurs differentes de la vitesse le point représentatif de l'effort maximal sur la courbe caractéristique effort-vitesse dudit moteur, il comporte des moyens pour modifier, au moins au niveau de certaines portions de l'induit le champ dans llentrefer, ce qui entralne une modification des pertes par effet de bord dans lesdites portions. 2/ Moteur linéaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit induit a la forme d'un monorail dont la hauteur est réduite au niveau desdites portions. 3/ Moteur linéaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent des organes de levage permettant d'élever ou d'abaisser l'inducteur par rapport à l'induit. 4/ Moteur linéaire selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits organes de levage sont des vérins. 5/ Moteur linéaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent des bobinages auxiliaires pour produire un champ magnétique auxiliaire.