Brevet FR2150779A1 — publié le 19730413

Il est connu, par exemple, par le brevet R.F.A. nt 1 941 61 d'utiliser un moteur linéaire synchrone pour la propulsion des véhicules à traction électrique. Un engin moteur équipé d'un tel moteur se déplace la long d'un rail composé alternativement de sections magnétiques et non-magnétiques, l'inducteur de ce moteur, qui porte la bobine d'excitation, étant fixé au véhicule. On sait que dans ce cas, il est avantageux que 1''nduteur soit fcrmé de deux paquets de tôles disposés de part et d'autre du rail, ces toles magnétiques portant l'enroulement triphasé, attendu qutil se développe alors un champ magnétique perpendiculaire au rail qui évite la nécessité d'un guidage transversal de l'inducteur.Le pas polaire de ltenroulement triphasé du moteur linéaire synchrone correspond à la longueur des sections magnétiques et nonmagnétiques constituant le rail. La présente invention s'est fixé pour but de réaliser un guidage simple et précis d'un véhicule à traction électrique de ce genre, propulsé par un moteur linéaire synchrone, au moyen d'un coussin magnétique. Selon l'invention, chaque partie de l'inducteur comporte son propre enroulement d'excitation, ces deux enroulements étant alimentés en montage différentiel à partir d'une source de courant continu commune qui délivre un courant constant, lesdits enroulements étant, en outre, connectés à une source de courant de commande de manière que ce courant de commande d'intensité et de signe variables affaiblisse à chaque fois le courant continu dans l'un des enroulements d'cxci- tation et le renforce dans l'autre enroulement, cependant que le courant total reste inchangé.La source de courant de commande constitue ainsi l'organe de contrôle du circuit de réglage nécessaire pour la stabilité. Le champ magnétique engendré par les enroulements d'excitation a pour double fonction, d'une part, de supporter le véhicule au moyen d'un coussin magnétique et, d'autre part, d'assurer sa propulsion. Lorsque, sous l'action d'une force externe, le véhicule se déplace d'un côté, il en résulte, par suite du montage différentiel des enroulements d'excitation et grâce à l'intervention de l'organe de réglage qui, comme l'on sait, est fonction de la largeur de ltentrefer, une variation des courants d'excitation qui a pour effet de développer des forces de rappel unilatérales correspondantes qui augmentent comme le carré du courant de commande, et qui rétablissent rapidement l'état d'équilibre antérieur.Pendant cette opération, l'intensité de la poussée dans la direction de propulsion du véhicule reste constante, car la somme des flux magnétiques émanant de l'inducteur n'a pas changé. En outre, la puissance à installer dans ce mode de montage est plus petite que dans le cas de l'utilisation d'électro-aimants commandés séparément. Il est avantageux d'utiliser pour produire le courant électrique continu de propulsion et/ou le courant de commande une machine rotative comportant un volant, c'est-à-dire, un accumulateur d'énergie cinétique qui assure le maintien du vamp magnétique dans le véhicule, même dans le cas d'une brève Interrupton de la fourniture du courant. Pour réduire le poids, on peut utiliser une machine i-leotrique rotative tournant gun régime très élevé. Le cas échéant, o.{ pourrait également utiliser l'énergie de freinaye pour le Main- tien du coussin magnétiqe, en cas de panne du réseau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une vue schématique en coupe du véhicule à traction électrique selon l'invention t - la figure 2 représente le montage des enroulements d'excitation du moteur linéaire synchrone. En se référant au dessin, on voit un véhicule à traction électrique 1 qui est propulsé le long d'un rail 2 par un moteur linéaire synchrone. Le rail 2 constitue le système secondaire du moteur linéàire et se compose, dans le sens longitudinal, de sections de même longueur alternativement magnétiques et non-magnétiques. Sur le véhicule 1 qui n'a été indiqué que schématiquement, est fixé l'inducteur 3 du moteur linéaire. Celui-ci se compose de deux paquets de tôles 4 et 5 montés de part et d'autre du rail 2, et qui sont reliés respectivement par des culasses 6. Les paquets de tôles 4 et 5 des deux parties de l'inducteur 3 sont exactement opposés. Dans leur face tournée vers le rail 2, sont taillées des encoches dans lesquelles est logé un enroulement de courant triphasé 7 dont le pas polaire correspond à la longueur des sections magnétiques et non-magnétiques du rail 2. Chaque partie de l'inducteur 3 porte sur la culasse 6 son propre enroulement d'excitation 8 ou 9. Comme on le voit sur la figure 2, les deux enroulements d'excitation 8 et 9 sont reliés9 en parallèle l'un avec l'autre, à une source de courant continu 10 délivrant un courant constant d'intensité 2 Ig. Ce courant est transmis à la motrice 12 par exemple, par la ligne d'alimentation. D'autre part, les enroulements d'excitation 8 et 9 sont montés en série avec la source de courant de commande 11 qui fournit un courant ISt d'intensité et de signe variables.Cette source de courant de commande 11 constitue l'organe de controle du circuit de réglage de la stabljité nécessaire pour le guidage electro-magnétique du véhicule le long ù rail, i couvant affaiblissant à caque fois le courant i dans l'un des encroulements d'exci g tation, et le renforçant dans l'autre enroulements de sorte que la somme des courants reste inchangée. Il en résulte que la somme des fieux magnétiques engendrés par les deux enroulements 8 et 9 reste, elle aussi toujours constante. On voit donc que la force de propulsion du moteur iinéair synchrone n'est pas affectée par les processus de régulation nécessaires pfl.-r compenser un déplacement unilatéral du véhicule à traction électrique 1. En effet, lorsqu'un tel décentrage du véhicule 1 se produit9 la source électrique 11 délivre le courant de commande ISt nécessaire pour ramener l'engin moteur à Sa position d'équilibre antérieures ce courant développant une force de rappel unilatérale qui le ramène à sa position normale de repos. Le champ magnétique engendré par les enroulements d'excitation 8 et 9 sert donc à la fois à développer la force de propulsion du moteur linéaire synchrone et, à engendrer un coussin magnétique à l'aide duquel le véhicule 1 se déplace sans contact matériel le long du rail 2. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 19 le véhicule à traction électrique est guidé par un rail vertical. Toutefois, comme on le sait, un tel véhicule nécessite au moins un guidage horizontal et un guidage vertical. Il convient de noter que dans le cas d'un guidage vertical9 dans lequel le rail est disposé horizontalement, l'agencement de l'inventiop peut aussi être utilisé avec avantage. C'est ainsi que l'on peut soit adopter pour les deux guidages la solution de l'invention2 soit ne l'adopter que pour l'un d'entre eux, l'autre étant réalisé par des moyens connus. REVENDICATIONS 1. Véhicule à traction électrique qui se déplace le long d'un rail composé de sections alternativement magnétiques et non-magnétiques et qui est propulsé par un moteur linéaire électrique synchrone9 dont l'inducteur, fixé à ce véhicule, et portant l'enroulement d'excitation, se compose de deux paquets de toles disposés de part et d'autre du rail et portant respectivement les enroulements de courant triphasé, dont le pas polaire correspond à la longueur des sections magnétiques et non-magnétiques dudit rail caractérisé par le fait que chaque partie de l'inducteur comporte son propre enroulement d'excitation et que ces deux enroulements d'excitation forment un circuit différentiel alimenté par une source de courant continu qui fournit un courant d'intensité constante et qu'en outre, ces enroulements sont connectés à une source de courant de commande fournissant un courant de commande d'intensité et de signe variables, courant qui à chaque fois affaiblit le courant continu dans l'un des deux enroulements d'excitation et le renforcedans l'autre enroulement, de sorte que la somme desdits courants reste inchangée. 2. Véhicule à traction électrique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les deux enroulements d'excitation sont reliés, en parallèle l'un avec l'autre, à la source de courant continu et sont montés en série avec la source de courant de commande. 3. Véhicule à traction électrique selon la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait que la source de courant de commande et/ou la source de courant continu est constituée par une machine électrique rotative comportant un volant.