Brevet FR2301424A1 — publié le 19760917

La présente invention concerne un dispositif permettant d'alimenter indépendamment en courant des circuits électroniques pour survei]ler an continu la sécurité de fonctionnement de véhicules de voies ferres en cours de service. De nombreux véhicules de vicies ferrées an cours d'utilisation, en particulier des wagons de marchandises, ne comportent pas d'alimentation en énergie électrique. Cependant, si la sécu rité de Donctionnement des véhicules de voies ferrées doit être surveillée en continu par voie électrique et un adressage automatique des véhicules doit être effectué sans fil, alors il est nécessaire de fournir de l'énergie électrique à cette fin. Ce problème pourrait être résolu en prévoyant d'une matière générale un couplage automatique avec des contacts électriques incorporés sur tous les véhicules et des lignes électricues passant par ces derniers.On ne peut cependant pas s'attendre à ce que de tels dispositifs soient installés dans un proche avenir. Or on éprouve d'ores et déjà le besoin d'effectuer des mesures spécifiques aux véhicules individuels et de prévoir des systèmes de transmission de données en vue d"accrotre la sécurité de fonctionnement et dtaugmenter la fréquence de rotation des véhicules. Par conséqueat, chaque véhicule doit lui-même produire de l'énergie électrique en-cours de marche au moyen d'une ou plusieurs géné ratrices~montées sur les essieux. On cormlaît dejà des génératrices montées sur essieu et destinées à alimenter-Zes voitures de voies ferrées en courant d'éclairage. Ces génératrices ont cependant pour inconvénient, d'une part, de présenter une trop grande puissance et d'être trop coûteuses et, d'autre part, de nécessiter constamment des travaux d'entretien du fait qu'elles doivent être spécialement montées et comportent un dispositif de transmission mécanique pour accroître la vitesse de rotation. Leur durée de vie est limitée. La présente invention crée un dispositif qui, destiné a alimenter indépendamment en courant des circuits électroniques pour surveiller en continu la sécurité de fonctionnement de vé hlcules de voies ferrées en cours de service et ne nécessitant un contrôle en cours de marche qu'à partir d'une vitesse minimale terminée, assure les tensions constantes nécessaires aux circuits électroniques et délivre des données numériques à haut povor de résolution proportionnelles à la vitesse de rotation et qui renseignent sur le mouvement de rotation des roues du véhicule de voies ferrées. La solution apportée à ce n leme suivant la présente invention consiste en ce Q'une génératrice à courant alternatif présentant un nombre élevé de pôles est reliée directenent à l'essieu d'un véhicule de voies ferrées et amène de l'énergie produite par elle a un accumulateur d'énergie électrique par l'in termédiaire d'un redresseur, en ce qu'un commutateur électroni- que commandé par la tension commute de manière intermittente la tension en fonction de la vitesse de rotation et en ce que des tensions continues constantes sont appliquées aux charges par l'intermédiaire de circuits régulateurs appropriés. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé. La fig. 1 montre le dispositif dans ses détails. Sur une boîte d'essieu I se trouve une génératrice à courant continu 2. L'impédance 3 de celle-ci est calibrée de telle sorte que la génératrice fonctionne, à partir d'une certaine vitesse de rotation, comme source de courant constante. Un condensateur 6 est chargé en tant qu'accumulateur d'énergie capacitif par l'intermédiaire d'un redresseur 4. Le niveau de la tension maximal est déterminé par des composants limiteurs 5. Un discriminateur de tension 7 opère, pour une tension de charge déterminée du condensateur 6, une commutation de manière 3 appliquer la tension par l'intermédiaire d'un commutateur électronique 8 à un régulateur de tension constante 9. Tes tensions nécessaires au fonctionnement des circuits électroniques (charges) 11 se trouvent alors appliquées à des condensateurs tampons 10. La fig. 2 montre la courbe caractéristique du taux d'impulsions des tersions de sortie, déterminé par le commutlteur électronique 8, en fonction de la vitesse de roation, c'est-àdire la vitesse de marche. A partir de 30 km/h une tension présentant par intermittence un faible taux d'impulsion s'applique aux charges 11. A mesure que la vitesse s'élève la durée de mise en circuit croît Jusqu'à ce que pour une puissance délivrée suffisamment importante la génératrice à courant continu puisse alimenter les charges en continu par l'intermédia-re des éléments de circuit 4 à 9. La grnératrlce à courant alternatif a pour rôle non seu liement de produire de énergie mais également de fournir des données numériques', proportionnelles à la vitesse de rotation, qui sont utilisées par exemple en tant que valeur numérique effective de la vitesse de rotation dans des circuits de comptage pour mesurer la vitesse de rotation ou pour reconnaître de manière angulairement sélective des dégâts causés à des surfaces de rou- lement (zones aplaties) des rouies de véhicules pour voies ferrées. Afin de permettre d'obtenir autant de données numériques que possible par tour de rotation de la roue, la génératrice à courant alternatif est réalisée sous forme multipolaire. La tension alternative est amenée directement et par l'intermédiaire d'un intégrateur 12, qui opère un déphasage de t /2, à des discriminateurs à tension nulle 13. Deux étages de commutation mono stables 14 produisent des impulsions en forme d'aiguilles qui sont amenées par intervalle en série dans le cir- cuit logique OG 15. Une génératrice monophasée délivre avec ce circuit, par tour de rotation, une information numérique qui correspond au double de son nombre de pôles tandis qu'une génératrice triphasée délivre, par tour de rotation, l'information sextuple correspondante. les tensions produites peuvent être utilisées à des fins les plus diverses, par exemple à des fins de mesure, pour faire fonctionner un émetteur ou dans d'autres buts. La génératrice à courant alternatif multipolaire montée sur boite d'essieu et excitée en permanence est aménagée dans une boîte d'essieu modifiée de manière à utiliser l'essieu comme rotor. L'écrou d'essieu est réalisé pour servir de support aux aimants permanents et peut être utilisé aussi bien comme roue polaire extérieure que comme roue polaire intérieure. les aimants permanents sont entourés de tous les cotés de caoutchouc silicone de façon à amortir les chocs et sont maintenus en liaison de forme par une pièce polaire. Le stator en tale portant l'enroulement inducteur est porté centralement par un couvercle d'essieu modifié et est également monté en liaison de forme avec du caoutchouc silIcone de manière à amortir Tes chocs. L'entrefer radial est choisi suffisamment grand pour qu'en présence de Jeux produits vers la fin de la durée de service des boîtes d'essieu à palier à rouleaux et en cas d'accélération maximale il ne risque pas de se produire un contact entre le stator et le rotor. le dispositif suivant l'invention est relié, de manière simple, organiquement aux éléments de construction du véhicule de voies ferrées. Il ne nécessite pas de dispositif de montage propre et, tout en it. encombrant, très robuste et exempt d'entretien, il est d'un calibre suffisant pour fournir l'énergie électrique nécessaire aux tâches à accomplir et délivrer l';nfor- mation numérique concernant la rotation à partir d'une vitesse de 30 km/h. REVENDICATIONS 7 - Dispositif permettant d'alimenter indépendamment en courant des circuits électroniques pour surveiller en continu la sécurité de fonctionnement de véhicules de voies ferrées en cours de service, caractérisé en ce qu'une génératrice à courant alternatif multipolaire est reliée directement à l'essieu d'un véhicule de voie ferrée et amène l'énergie produite par elle à un accumulateur d'énergie par l'intermédiaire d'un redresseur,en ce qu'un commutateur électronique commandé par la tension commute la tension par intermittence en fonction de la vitesse de rotation et en ce que des tensions continues constantes sont appliquées aux charges par l'intermédiaire de circuits régulateurs appropriés. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tension alternative induite dans la génératrice à courant alternatif est utilisée dans des circuits électroniques sous une forme appropriée en tant qu'information numérique proportielle à la vitesse de rotation pour mesurer le mouvement de rotation des roues du véhicule de voies ferrées.