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Fi#. 391. — Locomotive de manœuvre de l'Allgemeinc Elektricitiïts (îesellschaft.

Une locomotive analogue, mais plus puissante est représentée par la figure 301. Elle a été combinée par YAllgemvine Elektrit itdts Gesellschaft, de Berlin, spécialement pour le service des gares de marchandises et des dépots. Dans des installations de cette nature, 1 avantage des conducteurs aériens sur le 3° rail est également évident et la consommation de courant n'est pas telle, d'ailleurs, que l'archet ou le trolley ne puisse convenir.

La locomotive est à deux essieux moteurs. Les moteurs ont une puissance de 150 chevaux et la transmission a lieu par engrenages, avec simple réduction et rapport des vitesses de 3 ai.

1 Les locomotives à l'Exposition, par Hospitalier et Montpellier.

Locomotives pour trains légers. — L'emploi de locomotives électriques, pour remorquer des trains légers, ne peut se justifier que par des considérations locales. Dans des circonstances analogues, c'est aux automotrices électriques qu'il faudra alors avoir recours, celles-ci ayant le grand avantage, tout en donnant

Kîg. 3'JÎ. — Kourgon au li> moteur do la ligne de NanUsket-Beacli.

pour le cas envisagé une puissance suflisanle, de diminuer notablement le poids mort.

Sur certaines lignes, afin justement d'éviter ce dernier inconvénient, on a fait de la locomotive un fourgon à bagages.

Les locomotives sont, dans ce cas, constituées très simplement, se conposant d'un truck à marchandises, équipé comme une automotrice, avec cabine de wattman à l'avant et à l'arrière.

La prise de courant se fera plutôt par trolley ou par archet, étant donné que l'on suppose un service ne nécessitant que des efforts de traction peu considérables.

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES

Fig. 31)3. — Fourgon automoteur (JErlikon.

Les figures 392, 393 et 394 montrent suffisamment comment sont constitués de tels fourgons automoteurs.

V\g. 304. — Fourgon automoteur avec prise de courant par arrhi

Fig. 305. — Locomotive du chemin de 1er de Mûrren.

Nous nous bornerons à cilcr, comme rentrant dans la catégorie

LOCOMOTIVES IM-ECTBIQUES ■•'■■'

des locomotives légères, celles que les ateliers d'OËrlikon ont construites, en 1891, pour Lu ligne de Miirrcn (Suisse,. Ces locomotives.

dont ia lignn» 3!*"> donne une vue d'ensemble, sont à deux essieux.

munis chacun d'un moteur de HO chevaux. Ceux-ci sont [>l;n au-dessus des essieux et ils les attaquent par un jeu d'engrciiaj

îi simple réduction. Le mode de suspension des moteurs est indiqué par la figure .'{%. Le poids de la locomotive est de 7 200 kilogrammes et l'effort de traction atteint 2 000 kilo-

Fiff. Z'Il. — Truck de la locomotive de Balliroore.

grammes. La prise de courant se fait par trolley. Le tracé de la ligne présente une rampe continue, vers Mûrren, de 50 millimètres par mètre. Aussi la locomotive ne remorque-t-elle qu'une seule voiture (fig. 397).

Locomotives pour trains lourds. — Ces locomotives, devant exercer un effort de traction considérable, se font généralement à quatre essieux et à quatre moteurs. Elles comportent soit deux trucks articulés, soit deux trucks à bogies.

Dans l'un et l'autre cas il est nécessaire que les trucks soient extrêmement résistants, afin de pouvoir supporter sans déformalion, les efforts intenses que produisent les moteurs au moment du démarrage.

a) Locomotives américaines. — Une des plus célèbres locomotives de ce système est celle de Baltimore (Baltimore and Ohio C"), qui comporte deux trucks articulés analogues à celui que repré-

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES 461

sente la figure 1197. Sur ces trucks reposent le châssis et la caisse qui reproduisent les dispositions générales déjà indiquées, savoir :

au centre la cabine de manœuvre et, de chaque côté, les compni timents des résistances (lig. 398).

Les moteurs ont une puissance de 30(1 chevaux et, en raison de leurs grandes dimensions, ils ne sont plus à quatre pôles, mais à six pôles (fig. 309). L'induit est monté sur un arbre creux concentrique 1 l'essieu et qui attaque les roues par cinq croisillons munis de saillie en acier, buttant contre les raies des roues et qui exercent sur celles-ci la pression que leur communique le mouvement de l'induit par l'intermédiaire de tampons en caoutchouc. L'alinientalion électrique est assurée par des conducteurs aériens à l'aide d'une prise de courant par navette. Nous avons précédemment expliqué en détail, cette disposition (page 107 -.

La locomotive a une longueur totale de 13 mètres. Les roues d'un diamètre de 1,373 ni.

sont espacées dans chaque bogie de 2.08 m.

Le poids total de la Vig. 39'.). - Moleur .le In locomotive de Baltimore. f. , . ,.,. .

machine est de :10 tonnes. L'effort de traction normal est, en totalité, de 18000 kilogrammes, à la jante des roues; mais il peut s'élever à 27000 kilogrammes. La machine remorque aisément un train de 1 000 tonnes sur une rampe de 1,3 p. 100.

Un type analogue, mais moins puissant, a été combiné par la General Electric C° pour le chemin de fer Buffalo-Lockport (Jïg. 400 et 401). La locomotive qui y est employée ne comporte plus que quatre moteurs de lSii chevaux. Le poids de la machine est de 38 tonnes seulement.

Il est à noter que la transmission du mouvement ne se fait pas dans cette locomotive par attaque directe des roues, mais

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES 463

par engrenages, avec simple réduction. Nous avons déjà dit que les moteurs Gearlest, bien que d'un emploi séduisant, ne se trouvaient pas toujours justifiés,, les moteurs électriques tournant

Fig. 400. — Locomotive de Loi-kport, General Electric Company <vue d'ensemble) .

généralement trop vite pour permettre l'attaque directe dos essieux. En sorte que, pour des locomotives de puissance normale, la transmission par engrenages peut souvent être plus avantageuse que le montage direct des induits sur les essieux.

b} Locomotives de la C" du Chemin de fer tF Orléans. — C'est également une transmission par engrenages que la Cie Thomson- Houston a adoptée pour l'équipement électrique des locomotives qui font le service de la traction entre la gare du quai d'Orsay

(Paris) et l'ancienne gare do la C d'Orléans (fig. 402 et 403). La caisse de celle locomotive repose sur deux bogies à deux essieux par deux pivots'. Les longerons des bogies, en tôle d'acier d'une seule pièce, s'appuient, par des ressorts, sur les boites a, graisse des essieux; ils supportent eux-mêmes, par l'intermédiaire de ressorts, les traverses des pivols, de manière ù. réaliser une double suspension élastique entre la caisse et les essieux. Un dispositif de rappel spécial assure, en outre, le centrage des bogies dans les courbes.

Les principales carac- Kig. 401.— Locomotive de Lockport téristiques de la loconio-

(vue d'ensemble). tive sont les suivantes :

Poids total de la locomotive m tonne».

Longueur lolale entre lamjHjns 10,609 mètres.

Largeur -J.9IH

Hauteur au-dessus des rails 3,8'Jt

Distance entre ânes des roues des bogies . 2.388 — Distance entre les centres des deux bogies. 4,S~~ —

Diamètre des roues 1 .51 1 ii

Nombre des roues motrices m

Les moteurs ont chacun une puissance de 12ï kilowatts, ils sont tétrapolaires avec excitation en série.

' /(crue générale des chemins de fer. novembre 19«0.

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES 495

La prise de courant se fait généralement par frotteur sur

'Ar rail ; mais, dans la gare du quai d'Orsay, on a installé une

distribution par conducteurs aériens et c'est pour cette raison

Fig. 102. — Locomotive du chemin de fer de d'Orléans {plan et élévation).

que la locomotive est munie, à son sommet, d'un frotteur avec cadre articulé.

Le groupement des moteurs a lieu par série-parallèle.

La locomotive, dont le fonctionnement est parfait, peut remorquer aisément un train de 300 tonnes (non compris le poids de la locomotive) sur une rampe de 11 millimètres par mètre.

ià(, LES CHEMINS DE FER ELECTRIQUES

c) Locomoteurs de la Compagnie des Chemins de fer de lOtiest. — La Compagnie des Chemins de fer de l'Ouest a combiné, pour sa nouvelle ligne des Invalides à Versailles, des locomoteurs dont la figure 404 montre le plan et l'élévation '. La partie centrale

Pig. 403. — Locomotive du Chemin de fer d'Orléans (vue d'ensemble).

de ces locomoteurs sert de fourgon ù bagages et pour que la machine puisse marcher dans les deux sens, on a ménagé une cabine de manœuvre, avec contrôleur, aussi bien à l'avant qu'à l'arriére (fig. 405).

Le locomoteur est à bogies et à quatre essieux moteurs. Ses caractéristiques principales sont :

Longueur lotale entre tampons 13 mèlres.

Distance d'axe eu axe des bogies 7 —

■ fleiwe générale tte* chemins de fer, août ISfli.

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES

] '"'Â 1 jk

Empattement d'un bogie 2, GO mètres.

Diamètre des roues 1,31 —

Poids 50 tonnes.

Effort de traction normal 2 400 kilogrammes.

Effort de traction maximum au démarrage 6 000 —

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Les moteurs ont une puissance de 125 chevaux. Les induits

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Vig. 405. — Locomoteur de la O des chemins de fer de l'ouest (répartition

des appareils de manœuvre).

sont montés sur un manchon concentrique à l'essieu. À ses extré-

Fig. 406. — Mode d'entraînement des roues.

mités, ce manchon est muni de plateaux triangulaires entraînant les roues par des ressorts (fig. 4( G). La prise de courant est assurée

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES MU

par des ailes articulées, pressées par des ressorts sur le 3° rail.

La manœuvre se fait par couplage série-parallèle, les résistances se trouvant dans des caisses situées dans la cabine du wattman et avec fermeture à volets pour l'aération.

Le locomoteur comporte, indépendamment des appareils usuels de manœuvre, un compresseur d'air, électrique, système Chrislensen, qui sert pour le freinage.

Locomotives pour métropolitains. — En généra) les locomotives ne conviennent pas pour la traction des métropolitains, en raison de leur poids mort et de la nécessité où l'on est, pour pou-

voir démarrer très rapidement, de réaliser une grande adhérence.

Mais si des raisons spéciales empêchent de recourir à la solution des voitures automotrices, comme par exemple un gabarit trop étroit qui ne permettrait pas de placer les moteurs sous la caisse des voitures on pourra très bien combiner des locomotives capables d'assurer un service aussi chargé que celui d'une ligne métropolitaine.

Sur le City and South London, en raison de l'étroitesse du tube

dans lequel circule ta ligne {fig. 407), on a adopté une locomotive

à deux moteurs (fig, 408 et 409). Ceux-ci, d'une puissance de

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES 471

40 à 50 chevaux, ont leurs induits montés directement sur les essieux. Les inducteurs, qui sont bipolaires, sont suspendus par une extrémité au châssis de la voilure et par l'autre ils reposent sur les essieux par l'intermédiaire de coussinets.

Ce sont là des dispositions qui prêtent visiblement à la critique.

Kij(. 410. — Locomotive du Central Loadun.

Et étant donné que les trains ne pèsent que 21 tonnes, l'emploi d'automotrices eut été certainement préférable.

Sur le Central London qui est également un chemin de fer tubulaire et où, par conséquent, la place fait défaut on a adopté des locomotives très puissantes rappelant beaucoup celle de Baltimore (fig. 410 et 414. Les données principales de ces machines sonl les suivantes :

Longueur 9 mùlres.

Distance entre axe des roues de chaque truck . 1,"j —

Distance entre les centres des deux Irucks. . . 4, Ht) —

Diamètre des roues 1,066 —

Poids de la locomotive 42 tonnes.

Nombre de moteurs *

Poids d'un moteur 5 445 kilogrammes

Puissance d'un moteur 200 chevaux.

Effort total de traction au démarrage 6 350 kilogrammes

Effort total de traction à la vitesse de 36 km. . . 3 630 —

Nous avons dit précédemment que la Compagnie exploitante

remplaçait ces locomotives par des voitures automotrices. Locomotives à courants alternatifs1. — Nous avons déjà fait ' Nous ne puions ici que des locomotives pour chemin de fer ordinaire, 4 adhé

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES 473

connaître les divers modes d'emploi des courants alternatifs pour la traction des chemins de fer. En fait, à l'heure actuelle, les courants triphasés à haute et basse tension ont seuls été employés d'unefaçon suivie dans des exploitations et nous nous bornerons

h faire connaître les types de locomotive qui conviennent à l'un et l'autre cas.

a) Locomotives à courants triphasés et basse tension {Thoune à Burgdorf). — La locomotive à courants triphasés à basse tension a été appliquée avec un succès complet par la maison Brown- Boveri, sur la ligne de Thoune à Burgdorf. Nous avons expliqué, dans un précédent chapitre, que le courant était distribué, à la

tension de 750 volts, par des conducteurs aériens etque la prise de courant se faisait par un arche!. Les figures 413 et 415 donnent des vues d'ensemble d'une locomotive avec et sans la caisse et la figure 414 en représente les dispositions schématiques. Il n'y a que deux essieux, avec une charge de 15 tonnes par essieu. Le châssis est semblable à celui d'une locomotive à vapeur. Les moteurs, au nombre de deux, ont chacun une puissance de 150 chevaux. Ils

sont montés aux deux extrémités d'un même arbre, qui tourne dans de forts paliers boulonnés sur le châssis, en son milieu. Ces paliers sont particulièrement longs et forts parce que le rotor des moteurs se trouve en porte-à-faux. Le stator est boulonné sur le châssis. Grâce aux dispositions prises on peut très facilement enlever soit le rotor, soit le stator.

L'arbre de rotation est muni de deux roues dentées pouvant engrener avec des roues dentées, calées sur un arbre de renvoi intermédiaire, qui actionne les roues par des bielles.

Ces deux systèmes d'engrenages permettent d'obtenir soit une vitesse de 30 kilomètres à l'heure, soit une vitesse très réduite.

Les résistances de démarrage sont communes aux deux moteurs. Pilles sont mises successivement hors circuit par la simple rotation du contrôleur, grâce à une transmission par chaînes iden-

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES

tique à celle que nous avons décrite, en parlant des automotrices de la môme ligne.

La prise de courant se fait, comme il a déjà été dit, par quatre archets.

La locomotive comporte, indépendamment des appareils ordinaires de manœuvre, un transformateur abaissant la tension de 750 à 100 volts, en vue de l'alimentation d'un compresseur électrique de 4 chevaux. Elle est également munie d'un frein à main.

Les principales données des locomotives sont, d'autre part, résumées comme il suit :

Nombre des essieux 2

Distance des essieux 3,14 mètres.

Longueur entre tampons 7,8 —

Nombre des moteurs 2

Puissance par moteur 150 chevaux.

Tension aux bornes des moteurs 750 volts.

Nombre de tours, par minute, des moteurs . . 300

Rapport de réduction des engrenages j-— et tt-z^t

Diamètre des roues motrices 1,230 mètre.

Tare totale 30 tonnes.

Poids de l'équipement électrique 10 —

Poids d'un moteur 4 000 kilogrammes.

Vitesse à l'heure, en kilomètres 18 ou 36 km.

b) Locomotives à courants triphasés et haute tension {chemin de fer de la Valteline). — L'emploi direct des courants triphasés à haute tension a été fait sur la ligne de la Valteline par MM. Ganz et Ci0, de Budapest. Le courant est distribué par deux lignes aériennes à 3000 volts. Pour les trains de marchandises la traction est faite par des locomotives, comportant deux trucks articulés sur lesquels repose la cabine du conducteur-électricien (iig. 415 et 416). Chaque truck est à deux essieux et sur chacun des essieux est monté directement un moteur. Le stator , seul, de ces moteurs reçoit du courant à 3 000 volts; le rotor n'est traversé que par des courants induits dont la tension ne dépasse pas

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES 477

300 volls. Ce sont ces courants qui sont envoyés, par trois bagues, dans les résistances de démarrage1. Celles-ci sont des résistance* liquides. Des lames de plomb plongeant plus ou moins dans une dissolution de carbonate de soude en constituent les éléments. La variation de résistance s'obtient très commodément et par gradations insensibles, en repoussant plus ou moins la dissolution dans le bas des résistances, à l'aide de l'air comprimé servant ù

Kig. *!ô. — Locomotive du chemin de ter de la Yalleline (plan el élévation).

actionner les freins. Ces résistances liquides sont placées en avant et en arrière du châssis*.

Dans lacabine se trouve le compresseur. Il estaelionné par un moteur triphasé à 100 volls, alimenté par un transformateur statique de 8 kilowatts, abaissant la tension de 3 000 à 108 volts. Le même transformateur sert pour l'éclairage.

Le trolley, véritable interrupteur, se lève ou s'abaisse par l'air comprimé.

' On voit que l'on n'effectue pas, comme pour les automotrices de la même ligne dont il a déji été parle, le groupement des moteurs eu cascade. * Bulletin des électriciens, mars 18B3. Communication de M. KorJa.

V78 LES CHEMINS DE FEIl ÉLECTRIQUES

La locomotive a une puissance de O'OO chevaux el peut réaliser une vitesse de 30 kilomètres à l'heure, avec 430 tonnes. Son poids est de 47 tonnes.

Ce sont également MM. Ganz et C" qui ont construit la locomotive à 3000 volts, 42 périodes qui fait le service des marchandises entre les ateliers impériaux de Vôllersdorfpt la pare de Schnee-

(■'ig. 4Jti. — Locomotive do chemin de fer de la Valleline (vue d'ensemble).

berg. La locomotive n'est munie que d'un seul moteur de 30 chevaux, tournant à 600 tours par minute el attaquant l'un des essieux par un jeu d'engrenages. Comme pour les locomotives de la Valteline, le démarrage et le réglage de la vitesse s'obtiennent par insertion de résistances sur le circuit du rolor. Et. pour cet objet, il est également fait usage de rhéostats liquides, manœuvrables par i'air comprimé.

Locomotives à grande vitesse et haute tension. — Corn me rentrant dans cette catégorie, nous signalerons la locomotive qui a

LOCOMOTIVES ELECTRIQUES 473

été expérimentée par la maison Siemens et Halske, sur la ligne d'essai de Berlin à Zossen. Bien qu'il ne s'agisse pas là d'une exploitation régulière, il n'est pas inutile de dire quelques mots

FiR. 417. — Locomotive à grande vitesse Siemens et llalskc [vue d'ensembiej.

de cette machine, pour bien montrer l'étendue du champ d'action que la traction électrique a. encore devant elle.

Fig. 418. — Locomotive à grande vitesse Siemens et Halske (coupe longitudinale).

L'électricité est distribuée par une ligne triphasée à 10 000 volts et arrive à la locomotive par un triple archet.

La forme générale de la locomotive est colle d'une locomotive à courant continu, mais avec plus d'allongement (fig. 417 et 418).

Chacun des deux bogies est muni de deux moteurs de 400 chevaux attaquant les essieux par engrenages, avec simple réduction.

Fig. 119. — Moteur k. 10 000 volts.

Comme ces engrenages tournent très vite, on ne peut se contenter d'un graissage par barbotage dans un carter ; on y a substitué un graissage par huile projetée sous pression en plusieurs jets, au point d'attaque des dents, dans le sens du mouvement; une pompe puise constamment l'huile des carters et la monte dans un réservoir supérieur, sous une pression de 50 millimètres de mercure; de là, l'huile se rend, par des tubes, dans le carter où elle est dirigée sur les dents dans le sens convenable.

Les moteurs (fig. 4-19 et 420) reposent d'une part sur l'essieu des roues, par des paliers montés sur des pattes boulonnées sur le

Fig. 420. — Stator du moteur à 10 000 volts.

bâti du moteur, d'autre part sur des pattes suspendues par ressorts au châssis du bogie.

Les coussinets de l'arbre moteur sont en bronze, avec métal antifriction. Us ont une portée de 300 millimètres et un alésage de 100 millimètres.

Le poids du moteur complet est de 4 090 kilogrammes.

Les résistances de démarrage sont placées sur le châssis aux extrémités de la locomotive.

La manœuvre des moteurs se fait uniquement par insertion de résistances sur les induits des moteurs.

Les essais auxquels il a été procédé ont montré que la locomotive pouvait remorquer aisément, à la vitesse de 105 kilomètres à l'heure, deux voitures pour voyageurs pesant 31 tonnes. D'autre part l'emploi d'une tension triphasée à 10000 volts a été reconnu comme ne présentant aucune difficulté pratique spéciale, en sorte que les constructeurs considèrent le système qu'ils ont appliqué comme résolvant d'une façon satisfaisante le problème de la traction électrique à grande distance.

Maréchal. — Ch«m. de fer élecl 34