Brevet FR2493629A1 — publié le 19820507

CIRCUIT DE COMMANbDE POUR LE FONCTIONNEMENT EN TRACTION OU EN FREINAGE D'UN MOTEUR A COURANT CONTINU La présente invention concerne un circuit de commande d'un moteur électrique à courant continu notamment destiné à la traction ferroviaire et, plus précisé- ment, un tel circuit permettant le fonctionnement en traction ou en freinage aussi bien en mode dissipatif qu'en mode récupératif d'énergie d'un tel moteur. De tels circuits de commande sont par exemple décrits dans les brevets français 2 335 995, 2 343 359 et 2 399 155. Les circuits connus de ce type présentent l'inconvénient de ne pas permettre le retour au frei- nage par récupération d'énergie dès lors qu'un frei- nage par dissipation d'énergie a été amorcé même si les conditions favorables à la récupération d'énergie ont réapparu entre temps, - La présente invention a pour but d'obvier à cet in- convénient grâce à un circuit permettant le passage progressif, continu et réversible d'un mode de frei- nage à l'autre. Selon l'invention, la résistance de dissipation d'éner- gie du circuit de commande qui comprend un hâcheur, est connectée en série avec le moteur lors du fonc- tionnement en freinage de ce dernier et est hors- circuit lors du. fonctionnement en traction. Par modi- fication de l'intensité du courant circulant dans la résistance, le mode de freinage peut alors être modi- fié. Plus précisément, le circuit comprend, entre la ligne d'alimentation et la terre, une première branche incluant un hâcheur dont le thyristor prin- cipal a son anode reliée à la ligne d'alimentation, et une première diode dont la cathode est reliée à celle du thyristor principal, le hâcheur étant shunté par une deuxième branche incluant en série une deu- xième et une troisième diodes disposées en opposition par rapport au thyristor principal, la première diode étant elle-même shuntée par une troisième bran- che incluant la résistance de dissipation en série avec un premier et un second interrupteursfonction- nant en alternat, et le moteur à courant continu étant connecté, d'une part, entre le point de jonction des deuxième et troisième diodes et, d'autre part, au point de jonction des premier et second interrup- teurs. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaî- tront plus clairement à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation, à laquelle une planche de dessin est annexée. La figure unique représente schématiquement un cir- cuit de commande conforme à la présente invention.- En référence maintenant à cette figure, le moteur 1 à courant continu est du type à excitation séparée au moyen d'un inducteur 2. Le circuit est connecté entre la ligne aérienne d'alimentation 3 et la terre 4 au moyen d'un pantographe 5 et des roues du véhicule de traction ferroviaire ainsi équipé. Le hâcheur 6 fonctionne, pour la traction, en abais- seur de tension et alimente l'induit du moteur 1 par l'intermédiaire de la diode 7 et de l'interrupteur 8 fermé dans ce cas. Lors du freinage, le moteur 1 doit fonctionner en générateur de tension. Dans ce but, l'interrupteur 8 est ouvert tandis que l'interrupteur 9 est fermé. Deux chemins s'offrent alors au courant selon le mode de freinage choisi; S'il y a récupération d'énergie, c'est-à-dire, lorsque la tension engendrée par le moteur moins la tension existant aux bornes de la résistance 10 est légèrement supérieure à la tension de la ligne 3 d'alimentation, le courant passe par la diode 11, la résistance 10, l'interrupteur fermé 9, le moteur 1, la diode 12 et le pantographe avant d'être récupéré par la ligne 3. S'il y a dissipation d'énergie, c'est-à-dire si la différence précitée des tensions est inférieure à la tension de la ligne 3, le courant se ferme alors sur la boucle incluant le moteur 1, la diode 12, le hâ- cheur 6, la résistance de dissipation 10 et l'inter- rupteur fermé 9. Le hâcheur 6 constitue donc alors un transformateur d'intensité pour courant continu. L'avantage présenté par ce circuit de commande réside essentiellement dans le fait que le passage d'un mode de freinage à l'autre est progressif, continu et réversible. En effet, la tension aux bornes de la résistance de dissipation 10 varie en fonction de l'intensité du courant qui la traverse, et cette intensité peut être modifiée au moyen du hâcheur 6. En outre, la tension de sortie du moteur 1 fonctionnant en générateur peut être modifiée en fonction du courant d'excitation appliqué à l'inducteur 2. De ce fait, la puissance dissipée dans la résistance est aisément réglable et il en est de même de la puissance récupérée par la ligne 3. Dans ce but, l'unité de commande 13 permet de modifier, d'une part, le courant circulant dans l'inducteur 2 et, d'autre part, le temps de conduction du thyristor principal du hâcheur 6. Il est alors possible de rendre cette double modifi- cation automatique en fonction de la tension réelle de la ligne 3 et des variations instantanées de cette tension, de manière à minimiser la puissance dissipée dans la résistance 10 et optimiser la puissance récupérée par la ligne 3 à tout instant. Dans ce but, l'unité de commande 13 est reliée à un voltmètre non représenté, mesurant la tension de la ligne d'alimentation 3. Bien que seul un mode de réalisation de l'invention ait été décrit, il est évident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art dans le même esprit ne sortirait pas du cadre de la présente invention. Par exemple, les interrupteurs 8 et 9 peuvent être avantageusement du type statique tels que thyristors. REVENDICATIONS 1 - Circuit de commande pour le fonctionnement en traction ou en freinage, aussi bien en mode dissipa- tif qu'en mode récupératif d'énergie d'un moteur à courant continu, équipant notamment un véhicule de traction ferroviaire, le dit circuiLa comprenant un hâcheur et une résistance de dissipation d'énergie, caractérisé en ce que la dite résistance (10) qui est hors-circuit lors du fonctionnement en traction dudit moteur (1) est connectée en série avec ce dernier lors du fonctionnement en freinage quelqu'en soit le mode. 2 - Circuit selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend, entre la ligne d'alimentation en puissance (3) et la terre (4), une première bran- che incluant le dit hâcheur (6) dont le thyristor principal a son anode reliée à la dite ligne (3), et une première diode (11) dont la cathode est reliée à celle dudit thyristor principal, le dit hâcheur (6) étant shunté par une deuxième branche incluant en série une deuxième et une troisième diodes (7, 12) disposées en opposition par rapport au dit thyristor principal, la dite première diode (11) étant elle-mê- me shuntée par une troisième branche incluant la dite résistance de dissipation (10) en série avec un pre- mier et un second interrupteurs (8, 9) fonctionnant en alternat, le dit moteur (1) étant connecté, en excitation séparée, d'une part, entre le point de jonction des dites deuxième et troisième diodes (7, 12) et, d'autre part, au point de jonction des dits interrupteurs (8, 9). 3 - Circuit selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'une unité de commande (13) fait varier auto- matiquement le courant circulant dans l'inducteur dudit moteur (1) et le temps de conduction dudit thyristor principal dudit hâcheur (6) en fonction de la tension instantanée de la dite ligne d'alimentation (3) lors d'un fonctionnement en freinage, de manière à minimiser la puissance dissipée dans la dite résis- tance (10) et optimiser la puissance récupérée par la ligne (3) à tout instant.