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AAl Rêaur;it«iif A j *V»o. I

Fig. 626. — Rcgalation par rhéostat pour un moteur de la General Electric Go.

Le conducteur a sous sa main gauche le levier, dont la position verticale correspond à Tarrêt; en le poussant en avant, il met la voiture en marche en avant; en le tirant à lui, il la fait marcher en arrière; une roue ondulée dans laquelle s'engage un ressort Tavertit du passage des frotteurs sur les divers plots et maintient le levier en position. Celui-ci ne peut être retiré de la boîte ou remis en place qu'& la position d'arrêt. Le levier se termine par un secteur denté engrenant avec une crémaillère qui commande la manette du commutateur; cette dernière porte deux plaques de cuivre isolées l'une de l'autre et mettant chacune en communication l'un des deux contacts circulaires A et B avec les touches extérieures numérotées de 1 à iO.

Le schéma des connexions (fig. 627) permet de suivre facilement la marche

du Gonraot d&DS les différentes positioDS de la manette. A la posîtioD d'arrêt, toutes les communication g sont coupées. Ed pouslégèrement le levier en t, ta manette vient sur tes lies 10 et 9; à ce moment, le mt arrivant de la ligne se dans l'induit, puis dans tes tances qu'il traverse toutes ; il passe au plot 9et parla ma- : au contact A et aux électros loteur, revient au contact B, manette et à la touche 10, econd cadre de résistances traverse en entier et aboutit à la terre. Dans la position nte, qui est celle des plots ', la résistance traversée est :u moins grande, et ainsi de jusqu'aux plots 2 et 1, où il

n'y a plus de résistance intercalée.

Pour ralentir, on tourne la manette en sens inverse et l'on arrive ainsi à l'arrêt, oii tout courant est coupé. Si l'on pousse jusqu'à la marche arriére, le courant, après avoir traversé l'induit et les résistances, arrive par le contact B au lieu du contact A, ce qui a pour effet d'intervertir le sens dans lequel il parcourt les inducteurs . Cette marche en arrière ne peut être réaUsée qu'avec toutes les réaislaaces en

circuit, ce qui limite le courant à une faible valeur et permet de recourir sans danger à ce régime comme mode de freiuage au lieu de fermer le moteur sur lui-même.

Grflce à cette circoostance, la manœuvre du freinage se f&it instantanément en ramenant direclemenl le levier en arrière jusqu'à fond de course. L'arc

Flg, 628. — Régulateur de la Compagnie de l'iDdustris Électrique.

qui prend naissance au moment de la rupture du circuit h l'arrêt est éteint par un souffleur magnétique.

Dispositifs des Ateliers d'Oerlikon (1892 et 1804). — La Société d'Oerlikon a appliqué un système analogue de régulation par rhéostat aux voitures qu'elle a équipées pour le tramway de Marseille, d'après le procédé de M, Figcher- Hinnen signalé plus haut (p. 149),

Laflgure 639 donne le schéma de la distribution, et la figure 030 la vue extérieure d'une boite de manœuvre. Celle-ci comporte encore, comme dans le cas

précédeat, ud levier mobile autour d'un axe horizonUl ; mais ce levier comnuDde ici par une roue d'aogle l'arbre verlical d'an commutateur cylindrique (système imaginé par 31. Piacani). 11 y a deux boites de manœuvre en p&nttèle, une sur chaque plate- forme. Le changement de marche s'opère eu renversant le levier en ar-

La voilure porte deux moteurs excités en série, dont les induits sont grou-

;t les inducteurs réunis de même, use comme l'avons dit plus haut.

•ésislances, construite d'une façon léostats américains, est divisée en manœuvrant le levier en avant à partir de l'arrêt, on ferme d'abord le circuit du moteur sur toutes les résistances en série, puis on retranche successivement cellesci une à une jusqu'à ce que le courant traverse directement les moteurs. Pour augmenter au besoin la vitesse en palier, on peut alors shuntcr les inducteurs par l'une des résistances, suivant le circuit indiqué en pointillé; ce shuntage est effectué parle levier lorsqu'on le pousse à sa position extrême.

L'inversion de courant par renversement du levier peut être employée pour le freinage en cas de danger extrême , mais on en a vu plus baut les inconvénients.

PluBréi;«mment, sur les tramways de Zurich, la même maison a adopté pour des voitures k un seul moteur un réglage par rhéostat plus perfeclionnë dont

Fig. 030. — Régulateur dos Aleliort d'Oerlikon.

!s flgure 631 donae le scbéni& détaillé. Il est facile de snirre sur cette nguf h marche du courant. Les combinaisons réalisées sont analogues à celles de Marseille, à savoir : suppression successive des résistances, puis intercelatioa

de l'une d'elles comme shunt par rapport i l'enroulement inducteur. Les différences principales résident dans la commande du commutatenr par mani* velle et dans le procédé de A^inage, qui consiste ici i fermer le moteur en court-circuit sur les résistances; on réalise cette combinaison en amenant la manette de la position d'arrêt (qui est celle figurée pour le régulateur de gauche) sur l'une des touches B, ou B, suivant qu'on veut un freinage plus ou moins énergique.

Dispositifs de Simnens et Halske et de la Société Alsacienne. — Il y a fort longtemps que la maison Siemens et Halske emploie le mode de régulation par rhéostat, qu'elle a appliqué, en particulier à Budapest, Mulhouse, Bâle, etc., à ses voitures à un seul moteur, sous une forme peu différente de celles décrites ci-dessus; les résistances sont constituées par un rhéostat à boudins placé dans une caisse sous la voiture. La figure 632 représente une disposition plus moderne, avec régulateur à leviers du type décrit plus loin (p. 248). Elle s'explique d'elle-même, car sur chaque direction de la manette sont indiqués les n^^ des contacts formés dans cette position.

A^inl

REGULATION SPRAGUE

Les dispositifs dus à M. Sprague consistent, comme on Ta vu plus haut, dans la commutation des bobines de champ.

Ils ont été adaptés successivement à des voitures munies de Tancien matériel Sprague (moteurs bipolaires à double réduction), puis au matériel à simple réduction de la General Edison Co. Ils sont conservés avec quelques changements dans le matériel construit actuellement par rAllgemeineElektricilâts Gesellschaft de Berlin (concessionnaire des brevets Sprague) et sa correspondante française,

la Compagnie de Fives-Lille, par la Société Schuckert, etc., mais ils sont complètement abandonnés en Amérique.

Le nombre des enroulements à commuter pour chaque moteur a été, après divers tâtonnements, fixé définitivement à trois. Autrefois, pour les moteurs Sprague^ chacun de ces trois enroulements comprenait deux bobines, une sur chaque branche d*électro, comme le montre la figure 634. Ils doivent fournir les cinq combinaisons successives représentées par la figure 553 (p. 138). Il est, en outre, toujours nécessaire d'employer une résistance de démarrage. D'autre part, pour éviter les étincelles de rupture lorsque le courant est fort, il est opportun de fermer d'abord la bobine c sur

Fig. 632. — Schéma de la régulation par rhéostat de la Société Alsacienne avec régulateur à leviers et à cames.

elle-même, afin d'ételodre le courant avant de la mettre hors circuit. En ajoutant ces dispositious intermédiaires, on a été ainsi

'7' V— yVWWW fWMw4 pWwU— t'^^T"'— -^T~l i^^ > — jWtw4 yWV.M-UwW— f^— HHH-.

Flg. 633. — Schéma des combinaisons réalisées par la méthode Spragae.

conduit à adopter au minimum sept combinaisons successives représentées schématiquement par le croquis de la figure 633, qui s'applique au cas d'un seul moteur.

Arri*r« , Aï»nl

Fig. 614. — Schéma du régulateur Sprague (modèle de lUcbmond).

Le diagramme schématique (fig. 634) montre comment, dans l'appareil primitif, ces combinaisons étaient réalisées à l'aide de dix firot^ teurs appuyés contre les bagues métalliques d'un commutateur

cylindrique dont la figure donne le développement. Les frotteurs Bont reliés les uns à l'arrivée ou à la sortie du courant, les autres aux balais de Tarmature +B et — B ou aux bornes des enroulements inducteurs. Chacun des trois enroulements J^ J,, J, de la figure 633 aboutit à deux extrémités marquées a et — a, 6 et — 6, c ti^ c (fig. 634) ; celles-ci sont connectées avec les frotteurs de même nom.

Le commutateur, à 13 touches, comprend deux parties symétriques différant entre elles seulement par le sens dans lequel elles envoient le courant dans Tarmature ; Tune des moitiés réalise les 7 combinaisons pour la marche en avant, lautre celles pour la marche en arrière. Il est aisé de suivre le parcours du courant pour chacune des 7 positions :

l'* position : le courant arrivant de la ligne traverse successivement en série les 3 galettes inductrices en revenant après chacune au commutateur, parcourt Tarmature, puis un rhéostat de démarrage et arrive à la masse du truck communiquant avec la terre. Les positions suivantes produisent des modifications successives de ce parcours.

2* position : le rhéostat est mis en court-circuit .

3' position : la galette J, (a — a) est mise hors circuit.

Entre les positions 2 et 3, on ajoute souvent une position intermédiaire pour mettre en court-circuit la bobine J^; mais cette précaution est moins nécessaire ici que pour la bobine J, ci-dessous .

4* position : les galettes J^ (a— a) et J, (6 — b) sont mises en parallèle.

5* position : la galette J, (c — c) est mise en court-circuit.

6*^ position : maintient la même combinaison que pour la cinquième, avec cette différence que la borne de gauche de la bobine J, est détachée.

7*^ position : cette dernière galette est à son tour mise en parallèle avec les deux autres.

Les positions 1 et 5 sont seulement des positions de passage sur lesquelles on ne doit pas séjourner.

Nous avons pris pour simplifier le cas d'un moteur unique ; c'est là, du reste, le seul cas où ce mode de régulation soit aujourd'hui recommandable. Mais, en fait, il a été appliqué en Amérique surtout

TRACnON ÉLBCTRIQUK. — T. Il, 15

tS6 , LA TRACTION ELECTRIQUE

à des voitures i deux moteurs par la Compagnie EdisoD jusqu'à sa

fusion avec la Compagnie ThomBou-Houslon.

On a placé d'abord les deux moteurs en parallèle , aveebobines égalisatrices sur les inducteurs, puis on les a mis en série, pour revenir, en 1892, au couplage en parallèle. EdGd, les régulateurs ont été simplifiés par la suppression totale ou partielle'-' des positions de marche en arrière, qui ne servent k peu près à rien.

Dernier diipositil de l'ancieniie C'EdiMn-Spragne. —Ce dernier dispositif, . complété par radJoQclioD d'un rhéostat régl&ble, dû à H. Parthall, est figuré par.

Fig. 63S. — lUgiilation de l'ancienne Compagnie Edison-Spragne.

le schéma de la figure 63R. Le commutateur, l'inverseur et le rhéostat étaient redevenus trois organes distincts, commandés par deux arbres réunis dans une même boite de manœuvre représentée parla figure S85 (p. 188).

Le premier arbreA portait à sa partie supérieure le commutateur & bagues C, sur lequel frottaient 6 balais de contact, et à sa partie inférieure la manette H, terminée par un frotteur F qui se déplaçait sur les touches d'un rhéostat à lames de fer TT' déjà décrit. Ce rhéostat était placé sous le plancher de la plaie-forme et protégé par une feuille d'amianle.

Le second arbre B portait à sa partie inférieure un petit levier L, qui commandait par l'intermédiaire d'une longue lige l'inverseur placé k égale distance des deux plates-formes; le premier levier enclenchait le second en E de manière qu'on ne pût manœuvrer l'inverseur qu'après avoir ramené la manette de réglage i. la position d'arrêt supprimant tout courant.

HEGULATION DETLA VITESSE DES VOITURES 227

JUrpotUib de la Société d« FiTsi-Lille et de l'Allgemeine Elektiicitàti - Ces denx sociétés combinent 1& méthode Spragne &vec le frei-

n»g* «lecliiqne par les moteurs ; elles l'appliquent aux Toitures à uq et à deoi moteurs. L&flgure 836 représente la disposition des circuits dans ce dernier ''*BUaQgureg37JQ(jiq^e^ pour simplifier) les combinaisons réalisées avec un

seul moteur. On connait, d'après ce qui précède, les combinaisons de marche normale; quant au freinage, il s'obtient par deux combinaisons graduées : le moteur avec ses trois -bobines en série est d'abord fermé en court-circuit sur le rhéostat de démarrage, puis celui-ci est mis lui-même en court-circuit; la marche en arrière ne se fait qu'à la vitesse minima.

Le rhéostat est formé simplement de fils de nickeline enroulés sur des planchettes en bois recouvertes d'une forte épaisseur d'amiante ; il n'est pas destiné à un fonctionnement prolongé.

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Arrêt fbsiton 1

Fig. 637. — Régulation de la Cl« de Fiyes-Lille et de rAUgemeine Elektricitftls Gesellschaft. — Schéma des combinaisons réalisées.

Dispositif de la Société Schuckert, de Nuremberg. — La figure 638 représente l'ensemble des circuits et de la régulation d'une voiture à équipement Schuckert, du type en service à Zwickau et à Toulon. C'est une régulation Sprague adaptée à deux moteurs à 4 pôles, à simple réduction, de 15 chev. chacun. Les moteurs sont groupés invariablement en parallèle, armatures d'une part, inducteurs de l'autre. La marche en arrière est réduite à une seule touche ; à part cela, les régulateurs ne diffèrent de celui de la figure 635 que par l'ordre dans lequel se présentent les frotteurs et par de petits détails de construction des bagues. Le numérotage des positions a été ramené à 5 en supprimant les numéros d'une touche intermédiaire et de la position de démarrage, qui est indiquée par R.

Dans la position 4, les trois bobines inductrices et la résistance sont en série. Dans la position 1 , le rhéostat est mis en court-circuit. Le cran suivant met en court-circuit la bobine (c— c) de chaque moteur. Dans la position 2, cette

bDbiae est hors circnît, les deux autres restant en série. Dans la position 3, elle Tient en parallèle avec la bobine {b—b). La position suivante, de passage, niel la galette (a — a) en court-circuit et la position 4 la met hors circuit. Enfin, au cran 5, les trois galettes se retrouvent en parallèle. U marche arrière (position A) inverse le sens du courant aux bornes des induits P[ et P,, et te fait passer à travers les trois bobines et la résistance de

F^. ta. — Schéma de U régulation des voitures de Zirickao (matériel Schuckerl).

démarrage. Cette marche arrière peut donc servir an besoin & produire sans ilwger le b«inage.

Kemarque. — Nous ne parlons de la méthode de commutation des galettes qne pour les inducteurs en série; on a proposé, il est vrai, de l'adapter à des ■noieurs en dérivation', mais ta complication des connexions et les fréquentes '^ptures de circuit qu'elle entraînerait seraient ici injustifiées et dangereuses pour l'isolant. La seule façon rationnelle de modifier le champ, c'est le fliéosut d'excitation.

Ilesi intéressant, du reste, de remarquer que, pourgrouper3 galettes en parallèle i soo Tolts, il faudrait un fil d'une ténuité extrême; en comptant, par exemple, une densité de 1 ,5 à 3 ampères de courant excitateur par millimètre ^^né pour un moteur de 29 chevaux, il ne faudrait pas moins de IS èi 20 km.

Buter. Eleelrical World, décembre ISM.

lérie. Puis, ODlescourt-circuitesuccesairemeut jusqu'à ce que le courant passe directement de l'induit à l'inducteur (positions). Dans la position 6, onshunte Fiaducteur par les résistances r, -|- r, -|- r, -)- r^, et da as la position 7, par les résistances r, -f- r, seulement. Ces trois positions 5, 6 et7 sont les seules économiques; le constructeur les i^umérote I, II, 111 et oe considère les précédentes qae comme des combinaisons de passage.

Le freinage s'obtient en rompant les connexions avec la ligne et mettant le moteur en court-circuit sur toutes les résistances. Celles-ci restent dans le circuit pour ta marche en arrière, qu'on obtient par inversion du courant dans l'indidt.

Le circuit d'éclairage est en double par raison de sécurité.

1^— ii®e-CâEïÔïoïw«*w — !

Ces disposilirs sont bien étudiés et constituent un excellent exemple de régulation mixte dans le cas d'un seul moteur.

Diipodtil de la Société Enmmer. — H. E. FUchimjer' combine, comme H. Parshall, la régulation par le champ avec l'emploi d'un rhéostat réglable et d'un inverseur séparé. Hais il règle le champ par shunlage, son rhéostat est un rtiéoatat Liquide, et l'inverseur, du type cyliadrique, permet en même temps le freinage par les moteurs et les changements de couplage série-parallèle ; enOn

■ BUklroteehniKhs ZeiUchrifl, i BTiil 18M, p.SM.

la m&nœuvre du régulateur et celle des ^îns iDécaniques de la voiture se Tont à l'aide d'une même manivelle surmontant la boite de mEUiœuvre.

Celle-ci, que dous décrirons d'abord, est représentée extérieurement par la flflure 641 et en coupes par la figure fliS. L'arbre vertical porte à sa partie supérieure, sous le couvercle, une roue à cliquet f muQie d'un Trotteur rf, qui se déplace sur des plots de contact g,K, reliés aux résistances dn shunt destiné

Fig. Ci!. — Réguliiteur Kummer. — Coupi

& dériver une partie du courant excitateur. A sa partie inférieure, il est muni d'une roue dentée engrenant avec un secteur qui manœuvre les freins & sabots. La disposition de ces freins et leur commande par l'arbre du régulaient sont indiquées sur la figure 643. Il y a pour chaque essieu une paire de sabots portés par une traverse b, que la rotation des secteurs dentés d approche ou éloigne; les deux secteurs sont solidarisés par des chaînes. Pour serrer les freins à partir de la position d'arrêt de la manivelle k, il Taut faire faire à celle-d une

révolution complète; comme Tarbre de manivelle est muni à sa partie inférieure d*un pas de vis s'en gageant dans un écrou fileté fixé sous la boite, cet arbre s*élève et le frotteur d quitte les plots, de sorte que le courant se trouve forcément rompu avant que le frein ne soit appliqué, même si le méca* nicien a oublié de le couper par Tinverseur.

Ce dernier organe est constitué par une portion de cylindre n (fig. 642} montée autour de Tarbre de manivelle k et munie de plots en cuivre q, séparés par des plots isolants et sur lesquels appuient les extrémités de frotteurs p. Cet inverseur rotatif est commandé par un levier ast, dont la manette as sort de la boite par une fente horizontale ménagée dans celle-ci. Celte tige as se

tëm

'^Gr^JC,

Avant ArrïL

.Fttin— Arrière

Fig. 643. — Schéma de la régulation mixte Kummer et de Téquipement

d^une voiture à un moteur.

dévisse en s et ne peut être retirée par le mécanicien que lorsque Tinverseur est à Tarrét, par suite quand tous les circuits sont coupés.

Le rhéostat liquide est contenu, comme on Ta vu plus haut (fig. 590, p. 192), dans une cuve oblongue en fonte placée sous la voiture et dans laquelle descend par un tube en bois un plongeur en plomb A. Le câble auquel celui-ci est suspendu est attaché par Tin termédiaired*une boule isolante au secteur qui commande les freins, ainsi que Findique la figure 643.

Cette dernière figure donne en même temps, pour le cas d'un seul moteur, le schéma complet des circuits et le développement des plots des inverseurs.

Supposons rinverseur Gi placé dans la position indiquée et Tinverseur G

r534 LA TRACTION ELECTRIQUE

' ouvert de Toiçon h. n'établir aucune connexion. Le courant arrirant du tr6let par le coape-circuit traverse le conducteur 1, l'inverseur G,,' le condacleur t, i'iuduit, le conducteur 3, l'inverseur G,, le conducteur 3, les inducteurs du moteur, le conducteur S, les branchements 6 et 6,, les contacts 1 et 7„ la résistance fixe n, le conducteur 10, le rhéostat liquide, les conducteurs 11, 13 et 13, et les contacts 9 et 9,.

Pour que le couraot puisse effectivement circuler du trAlet aux rails, il Tant que l'une des manivelleB k et k,, communiquant avec la masse par les llls 13 et 13[, aoit amenée jusqu'à la position p ou p, qui établit le contact.

Cela posé, la manœuvre de la voiture se Tait de la manière suivante : poar

Rs:JVll&ho.T

Cyhnix

Pig SU. — Sch6ma à

e rëgulalian d'un moteur étudiée par les auteurs

le cas de l'eicitation mixte.

la mise en marche, le conducteur tourne la manivelle k dans le sens sinistror- Bum; le premier tour desserre les freins; le commencement du second tour laisse descendre le plongeur du rhéostat progressivement jusque sur la plaque de plomb, qui le met en court-circuit ; en amenant la manivelleà la position 1, on met hors circuit la résistance fixe n; enfin, eu tournant plus loin, on amène le frotteur sur les plots r, qui shuntent les inducteurs par des résistances décroissantes; le courant qui traverse celles-ci est conduit parle ftl 14 au conducteur 3, qui reçoit le courant provenant des inducteurs. L'inverseur permet de réaliser la marche en arrière par inversion du courant

RÉGULATION DE LA VITESSE DES VOITURES ; SsS

daDsTarmature; il produit aussi le freinage en fermant en court-circuit Tarmatare et les inducteurs groupés en série.

Régnlatioii par excitation mixte. — Nous terminerons ces exemples de régulation par shunt par une application de la méthode d*excitation mixte décrite plus haut (p. i06) à une voiture à un seul moteur. Lafîgure 644donnele schéma du régulateur, formé de deux cylindres analogues à ceux de la figure 606.

Le grand cylindre a pour effet de supprimer peu à peu la résistance r, puis de shu nter l'inducteur M par la batterie d'accumulateurs à bas voltage B (positioQ 5> ; les positions 6 et 7 servent à recharger les accumulateurs par introdaction de résistances R dans la branche M.

Le petit cylindre présente, outre Tarrêt, trois positions : la marche en avant, comme à Fordinaire; la position de freinage, qui ferme le moteur en courtcircuit ; enfin la position de descente, qui terme les inducteurs sur la batterie etrioduit sur le réseau, de façon à réaliser la récupération.

Dans chaque position du petit cylindre, la vitesse peut être réglée à l'aide du grand.

Oq remarquera que les accumulateurs jouent ici le rôle de shunt, de même qu'on a vu précédemment qu'ils peuvent remplacer des rhéostats en série.

RÉGULATION PAR CHANGEMENTS DE COUPLAGE