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Conditions pratiques de la mise en vitesse. — Connaissant par ce qui précède le mécanisme du démarrage et de la mise en vitesse, il reste à rechercher les conditions les plus favorables pour cette opération» c'est-à-dire celles qui permettent d'acquérir la vitesse désirée dans le plus court temps et avec la moindre dépense d'énergie possible.

Nous remarquerons tout d'abord que le démarrage n'est possible que si Teffort moteur initial Fo est plus grand que TefFort résistant :

Fo > P (P + 0 + Q (^' + t).

Cela exige un certain courant minimum, au delà duquel le courant supplémentaire ipvoinitV accélération. Plus ce courant supplémentaire est considérable, plus l'effort accélérateur (F — SI) est grand et plus la vitesse de régime est atteinte rapidement.

Mais pratiquement cet effort est limité par plusieurs considérations :

1** U adhérence : il faut éviter le patinage des roues, qui réduit leur frottement sur les rails et produit une rapide usure des bandages en même temps qu'une dépense inutile d'énergie ; on devra donc satisfaire à la condition Fo < P" a, en appelant P'' le poids adhérent, c'est-à-dire le poids reposant sur les essieux moteurs ; on calculera cette limite avant toute étude de démarrage ;

2° \Séchauffement du moteur^ qui, à moins d'employer des moteurs trop puissants relativement au travail moyen qu'ils ont à fournir, ne permet pas de dépasser un certain courant moyen pendant la durée de la mise en vitesse ; ce courant, généralement indiqué par le constructeur \ est environ double du courant correspondant au régime nominal des fabricants ou triple du courant moyen consommé par la voiture dans Tensemble de son service ; réchauffement réduit en outre le rendement des moteurs par l'effet de l'accroissement de la résistance intérieure qui en résulte; enfin, pour éviter les crachements aux balais, il est bon de maintenir le champ à son maximum pendant le démarrage, qui nécessite dans l'induit le courant maximum ; il est donc bon d'éviter l'emploi de shunts sur les inducteurs pendant les périodes

* Voir plus haut les modèles de spécifications (p. 420).

accélératives et de les réserver seulement pour raccroissement de la vitesse de régime ;

3** La puissance des dynamos génératrices et la section des conducteurs de distribution : plus on admet des courants élevés au démarrage des voitures, plus on est obligé d'accroître ces deux éléments pour faire face aux énormes variations de débit qui se produisent sur la ligne et à l'usine ; il en résulte une dépense d'installation plus élevée, en même temps qu'un abaissement du rendement moyen de Tusine, qui travaille tantôt en surcharge et tantôt en charge trop faible.

La première et la seconde de ces considérations rendent tout à fait désirable l'emploi d'un courant constant dans chaque moteur pendant toute la durée de l'accélération, car, à effort accélérateur moyen égal, on réalise ainsi la plus faible valeur de l'effort maximum et par conséquent la moindre tendance au patinage, en même temps que la meilleure utilisation des moteurs.

Si la voiture ne comporte qu'un moteur, cette solution réduit également au minimum la plus grande puissance demandée à Tusine génératrice. Il n'en est plus de même lorsque l'équipement comporte plusieurs moteurs avec régulation série-parallèle; il y aurait alors avantage, au point de vue de la variation de la puissance totale demandée au réseau, à réduire le courant dans les moteurs pendant la mise en parallèle, quitte à l'augmenter pendant le couplage en série jusqu'au point où le patinage risquerait de se reproduire. Mais on perd ainsi sur la rapidité du démarrage. Aussi maintient-on ordinairement le courant maximum à la même valeur dans chaque moteur en série, puis en parallèle ; on fait ainsi varier le courant total pris à la ligne du simple au double au moment où le couplage change.

Le meilleur moyen de concilier ces conditions contradictoires parait être d'ajouter en dérivation sur le réseau des batteries d'accumulateurs assez puissantes pour faire face à cette demande temporaire de courant et de donner aux génératrices seulement la puissance moyenne nécessaire pour toute la ligne (voir chap. XIV).

Comparaison entre des mises en vitesses plus ou moins rapides réalisées avec un même équipement. — La mise en marche à

courant constant, que nous venons d'étudier, peut être plus ou moins rapide suivant la valeur admise pour le courant individuel. La méthode graphique suivie jusqu'ici se prête encore très facilement à la comparaison des résultats obtenus dans des conditions de vitesse différentes. Cette comparaison sera simplifiée par la remarque que les courbes de vitesse et de courant pendant la période finale d'accélération à courant variable restent les mêmes dans tous les cas : à chaque vitesse correspondent, en effet, un courant et par suite une accélération bien déterminés ; les formules exponentielles, où T reste le même, conduisent à la même conclusion. On peut donc construire à part une fois pour toutes la courbe d'accélération des moteurs en parallèle à courant variable et en utiliser ensuite, suivant les cas, des tronçons plus ou moins étendus, qu'on reporte à la suite de la droite d'accélération constante.

Par exemple, supposons que nous voulions comparer à la mise en vitesse étudiée dans le paragraphe précédent un démarrage plus lent effectué sous un

8 10 12 14r 16 16 20 se 2<r U 28 50 S2 94 96

Temps en secondes

Fig. 831. — Comparaison entre un démarrage rapide et un démarrage lent.

Traits pleins : démarrage rapide avec 50 amp. par moteur. — Traits mixtes : démarrage lent avec 35 amp.

par moteur.

courant maximum de 35 amp. (au lieu de 50) donnant un effort moteur de 2 X 350 kg. seulement. Nous déterminerons d'abord Taccélération pendant la période de courant constant :

dv 9,81 X 2 (350 — 150) dt ~" 15 500

répoque / du changement de couplage, diaprés Vépure de la page 155, correspond à la vitesse de 6,6 km : h. (régime de 35 amp. en série), d'où

répoque / de la fîn de Taccélération constante s'obtient d'après la même épure à la vitesse de i6,3 km : h. (régime 70 amp. en parallèle), d'où

On trace donc la droite allant de Forigine à la vitesse 16,3 km : h. en 17,7 secondes. Puis, à partir du point extrême obtenu, on reporte la partie de la courbe d'accélération variable qui part de 16,3 km : h., ainsi que la portion correspondante de la courbe du courant.

Le tableau de la page 541 donne les éléments correspondants du calcul et la figure 831 les résume comparativement avec les courbes en traits pleins de la figure 830.

Les parcours effectués jusqu'au moment où Ton atteint la vitesse de 21,5 km : h., que nous prendrons comme fin pratique de la mise en vitesse, sont égaux aux aires des courbes de vitesse ; en intégrant ces dernières, on obtient les courbes de parcours en fonction du temps représentées sur la même épure.

Cela posé, il est facile de comparer Téconomie de mises en vitesses plus ou moins rapides , en supposant toujours que le courant admis reste inférieur aux limites fixées ci-dessus par réchauffement et le patinage. Nous ferons d'abord cette compa* raison théoriquement.

1" Il est hors de doute qu'une manœuvre trop rapide d'un régulateur série-parallèle entraîne de sérieuses pertes d'énergie. Si Ion passe, en effet, du couplage en série au couplage en parallèle avant que la voiture ait pris la vitesse suffisante pour ramener dans le groupement en série sans rhéostat le courant à la valeur moyenne fixée comme maximum, on ne tire pas tout le parti possible du couplage en série, qui, avec un courant moitié moindre, donne même couple moteur total que le suivant, et on augmente inuti- •lement la dépense de courant pendant le couplage en parallèle.

Ces conclusions sont depuis longtemps confirmées par l'expérience. M. G. W. Knox, ingénieur du Chicago City Railway a publié notamment ^ des

* Street Railway Jowmal, septembre 1897. Si Ton compare ces courbes relevées au jugé, à Taide de lectures à vue faites à rampèremètre, à celles de la figure 823 (p. 525), on Toit qu'elles ne ressemblent guère à la réalité; on ne peut donc leur accorder qu'une valeur très approximative.

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