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~ a pr~sen-te invention concerne un équipement pour la trans-
mission des ordres de traction et de freinage aux organes d'une
rame de métropolitain, à partir du manipulateur de conduite.
Une rame de métropolitain comporte plusieuTs voitures dites
motrices, munies de moteur~ de tractlon et comprenant également
des organe~ de freinage.
Ia conduite d'une rame exige la commande ~imultanée de tou-
tes les motrices ~ p~rtir d'u~ organe de commande unique.
Dan~ le 9 ~quipements actuellement co~nu~, le manipulateur
parcourt une série de plots et se~ changements de po~ition ~ont
tran~mis aux organe~ de commande des autres motrices par autant
de lignes de train qu'il y a de plots. A chaque changement de
plot la ten3ion d'alimentation des moteurs ~arie de manière dis-
continue, ce ~ui entra~ne une variation di~continue au couple mo-
teur. De tels ~quipements néoessitent un grand nombre de lignes
de train, ce qui diminue la fiabili-té du ~y~tème.
~ 'équipement ~elon l'invention est au contraire caractéri ~i
par l'absence de contacts électriques en mouvemen~, par la conti-
nuit~ de son ~onctionnement et p~r un nombre réduit de ligne~ de
train. Associé par exemple ~ des hacheurs de coursnt, il permet
de faire varier la tension de sortie de ces hacheurs de maniare
continue. ~e couple des moteurs dont la tension d'alimenta-tion
varie de manière continue varie aussi de maniere continue, ce qui
entra~ne une plu~ grande ~ouplesse d'exploitation.
~ 'équipement selon l'invention pr~3ente le~ ~utros avan-tages
~ui~ants: Il e8t insen~ible aux parasites. ~es r~icepteurs plac-
~s aur les motrices pour tran~mettre les j~ig~auæ de co~ma~de
sont branchés en série avec la ligne de train, ce qui va dans le
sens de la sécurit~. ~e courant d'entrée dans le~ récepteurs
~0 e~t indépendant de leur nombre,
~ 'équipement selon l'inveintion est ~ sécurite intrinsèque
au ~ens ferroviaire du terme, l'~pparition d'une panne se tradui-
.
.. . .
.. . . .
- .- , . , . , ~
1~15 6Z6
sant toujours p~r une diminution du coura.nt continu de commande.
~'~quipement, objet de l'invention est caract~risé en ce
~u'il comporte:
A - Sur la motrice de tête, un ci~pteur trans~ormant la posi-
tion du manipulateur en courant continu et un amplificateur ma-
gnétique utilisant ledit courant dan~ son enroulement de commande,
ayant ~on enroulement de pui3sance en série avec un circuit limi-
teur et débitant par l'interm~diaire d'un redre~seur sur une li-
gne de train,
B - Sur chacune des motrice~, un circuit de réception compor-
tant deux amplificateurs magn~tiques dont les enroulements de com-
mande ~ont en série avec la ligne de train, l'enroulement de puis-
~ance du premier amplificateur delivrant un signal de commande
destiné i~ l'organe d~ freinage, le deuxième amplificateur, du ty-
pe autosaturable, ayant un enroulement de polarisation alimenté
par une ~ource auxiliaire de courant continu et étant contr81é
par un troi~ième ampl~ficateur magnétique, l'enroulement de puis-
sance du deuxième amplificateur délirrant un ~ignal de commande
destin~ ~ l'organe de traction.
Iea de~sini3 annexés illu~trent ~ titre d'exemple u~ mode de
réalisation d'un équipement conforme i~ l'invention o~: - la fi-
gure 1 repré~ente le circuit émetteur de la motrice de tête dont
l'entrée est reliée i~ un capteur de la po~ition du manipulateur
de cette motrice et dont la sortie e~t reli~e ~ une ligne de
tr~in, . ..
~ la figure 2 représente le circuit récepteur d'une motrice quel-
conque avec un circuit de contrôle commun i~ ce r~cepteur et ~ un
deuxième r~cepteur de la motrice,
.. - la figure 3 représente schématiquement le~ plage~ de fonction-
ne~ent du manipulateur~
- la f~gure 4 représente le courant dan~ la ligne de train et
les ten9ions de ~ommande de~ organe~ de traction et de freinage
.' '' "' ' ' '''.
.. . '
_ 2 - :
- ~7 .. _
~9L86~6
en fonction de la position du manipulateur,
- la figure 5 represen-te les caracteristiques du courant de charge
des amplifica-teurs magnetiques utilises, en fonction de leurs :
ampères-tours de commande,
- la figure 6 représente le circuit de transmission des deux si-
gnaux de commande de freinage et des deux slgnaux de commande de .
traction fournis par les deux circuits récepteurs d'une motrice
aux organes de commande de freinage et de traction de celle-ci.
Sur la figure 1 est representé un capteur 1 de la posi-
tion du manipulateur, alimentant l'enroulement de commande d'un am-
plificateur magnétique 2 dont l'enroulement de puissance est en
série avec celui d'un autre amplificateur magnétique 3, qui tra-
vaille en limiteur de courant, et avec le primaire d'un transfor-
mateur 4, aux bornes d'une source de courant alternatif S.
L'enroulement de commande de l'ampliicateur magnétique 3
est branché sur une source 10 de courant continu. Le capteur 1 est ~.
connu en soi. Le secondaire du transformateur 4 est branché aux :~ :
bornes d'un redresseur 6 qui alimente une ligne de train 8 à tra-
vers l'enroulement de commande d'un amplificateur magnétique 7 dont
l'enroulement de puissance est en série avec une lampe de signali- ; :
sation 9 et la source de courant alternatif 5 aux bornes 11 et 12.
Sur la figure 2 sont représentés la ligne de train 8 ali-
mentant en série l'enroulement de commande d'un amplificateur magné-
. . ~ , . . .
tique 13 et un des deux enroulements de commande d'un amplifica-
teur magnétique à autosaturation 14, l'enroulement de puissance
de l'amplificateur 13 étant en série avec une résistance 15, le
primaire d'un transformateur 16 et une source auxiliaire de cou- :
rant alternatif 17. Le secondaire du transformateur 16 alimen- ~
te un redresseur 18 dont la sortie continue est en série avec une ~ ;
résistance 19 et l'enroulement de commande 26 d'un transfor-
- 3 -
. ..
.. . .. .. . . . ..
~ ~ 8
mateur saturable 25.
~ e deuxième enroulement de commande de l'~mplificateur 14
est en ~rie avec l'enroulement de commande d'un amplificateur
20 et une source auxiliaire de tension continue 21. Les enrou-
lements de pui~sance des ampli~icateurs 14 et 20 so~t en ~érie
avec un redre~seur 23 et une source au~iliaire de tension alter-
native 22~ Ba sortie continue du redresseur 23 alimente l'enrou
lement de commande 18 du transformateur saturable 25 ~ travers
une résistance 24.
~e~ enroulements de commande 27 et 29 du tran~formateur sa-
turable 25 sont alimentés re~pectivement par les circuit~ d'un
deuxième récepteur identique corre~pondant ~ ceux ~ui alimentent
les enroulements de commande 26 et 28 du trans~ormateur saturable
25. ~es deux circuits récep-teurs ont en commun un circuit de
con-trole compren~nt le trans~ormateur ~aturable 25 dont l'enrou-
lement primaire (30 et 31) est en série avec une r~s~tance 32,
l'enroulement de puissance d'une inductance saturable 33 e-t une
autre source auxiliaire de tension alternative 34. ~'enroulement :~
de commande de l'inductance saturable 33 e~-t alimenté en ~5, com- ~:
me pr~cisé ci-après, par l'enroulement second~ire du trans~orma~
teur saturable du dispositif de controle de la motrice suivante,
côté queue de la rame. ~'enroulement secondaire (36 et 37) du
tran~ormateur ~aturable 25 alimente, par l'interm~diaire dtun
redre~seur auxiliaire 38, une lampe de signali~ation 39 en série
avec l'enroulement de commande de ltinductance saturable du di~-
po~itif de contr~le de la motrice pr~cédente~ c6té t~te de la
rame.
Sur la figure 3, est repr~enté sch~matiquement 1'index OM
du manipulateur, l'extr~mité M pouvan~ se déplacer ~ur un demi-
cercle de diamatre AD en pa~sant ~uccessiveme~t sur le3 points A,
B~ C, D. ~'index OM ~i-t avec le ~egment de droite OA un angle~.
Sur la ~igure 4~ sont représenté~ le couran~ I~ dans la li-
.,
- 4 -
~f~,
~4~
~ gne de train 8, la ten~ion de commande U1 de l'or~ane de freinage
et la tension de commande U2 de 1'organe de traction en fonction
de l'angle ~ du manipulateur. On précisera plu~ loin U1 et U2.
Sur la figure 5 sont repré entés re~pectivement les courants
de charge ~25 et I14 du transformateur saturable 25 et de l'ampli-
ficateur magnétique à autosaturation 14 en ~onction de~ ampères-
tours d'egcitation NI fournis par leurs enroulement~ de commande.
Sur la figure 6 sont repr~senté~ les signaug de commande de
l'organe de ~reinage venant des deux circuits récepteurs et tran~-
mis ~ l'entrée E1 E2 de l'organe de freinage à traver~ le~ diodes
D1 et D2 et les résistances 19 et 19a, et les signaux de commande
de l'organe de traction venant de 8 deux circuit~ r~cepteurs et
transmis à l'entrée E'1 E'2 de l'organe de traction à travers les
diodes D'1 et D'2 et les résistance~ 24 et 24a, les r~sistance~
19a et 24a étant le~ résistance~ du deuxième circuit récepteur
correspondant respectivement aux r~istances 19 et 24 du premier
circuit récepteur.
~e ~onctionnement de l'équipement est le suivant: . le demi-
,, i.
cercle ABCD comporte trois zones: la zone de freinage A~, la zo-
- 20 ne neutre BC et la zane de traction CD
~e capteur 1 (fig.1) délivre un courant continu ~onction
de la position du manipulateur repérée par l'angle ~ de la figure
3; c'e~t une fonction croissante de ~ .
Dan~ la ligne de train 8 on obtient un courant ¢o~tinu ampli-
fié I que l'amplificateur 3 permet de limiter à une valeur déter-
min~e, corre~pondant ~ une vitesse limite. ~e courant ~ traverse
l~enroulement de commande de l'amplificateur magn~tique 7 ~ui
cert ainsi de contrôle grâce à la lampe de si~nali3ation 9 en sé-
rie avec son enroulement de puissance. En e~fet, l'amplificateur
7 est saturé quand le courant dans la ligne de train 8 atteint
la valeur correspondant ~ ~- O (fig.4).
I~ lampe 9 est allumée. En cas de coupure dans les circuit~
'
.
"., .. ... .. .. .. . . . ~ -
. .
1048t~2~i
alternatif~ des amplificateurs 2 ou 3, ou dans la ligne de train
8, le courant de commande I tombe ~ z~ro, l'amplificateur de con-
trôle 7 est dé~aturé et la lampe 9 ~'éteint.
Ia ~ension U1 e~t proportionnelle à l'angle ~du manipulateur
jusqu'à la position ~. Pour l'arc de cercle BCD, la tension U1
reste con~tante et égale à la tension corre~pondant à la positio~
B, dite de freinage nul, la position de l'index OM en A correspon-
pondant au freinage maximal~
Ia tension U2 e~t nulle pour 1'arc de cercle ABC. Pour l'arc
de cercle CD, la tension U2 est proportio~nelle à l'angle ~ .
Pour les valeur~ de I corre~pondant ~ la zone de freinage AB
du manipulateur, le courant de ~ortie à traver~ la r~istance 19
est proportionnel à ~ , pui~que l'ampli~icateur magn~tique 13
n'e~t pas ~aturé. Pour les valeurs de I corre~pondant ~ la zone
~CD du manipulateur, le courant-de sortie à tra~er~ la résistance
19 n'augmente pa~, car l'amplificateur 13 e~t satur~. Aux bornes
de la résistance 19 on reeueille une oaract~ri~tique de tension
U1 conforme à celle de la ~igure 4.
Cn obtient la tension U2 à l'aide du circuit comprenant les
amplificateurs magnétiques 14 et 20. ~es deux enroulements de
oommande de l'ampllficateur 14 80:nt bobinés en sens invèrse.
~'amplificateur 20 e~t saturé par le même courant de polarisation
que celui de l'ampli~icateur 14. Si le courant de polarisation
de l'ampli~icateur l4 vient à aispara~tre, l~ampli~icateur 20
n'est plus sature et l'amplificateur 14 n'est plu~ alimenté. ~e
signal de sortie de 14 est nul.
~ a caractéristique de commande de l'ampli~icateur 14 e~t re-
prsentée ~igure 5 par la courbe 114 en fonction de ~I, I14 re-
présentant le courant continu traversant la r~ tance 24 et
NI le~ ampères-tours fournis par le~ enroulements de commande
de i'ampli~icateur 14 qui est à autosaturation.
Ie courant de polarisatio~ ~ait partir 1 point de ~onction-
.i . .
... .. . . . .
~ 4 ~
--- nement de l'amplificateur 14 du point K de la figure 5.
- le courant dans la ligne de train fou~nit des amp~re-tour~
de sens opposé au~ ampères-tours de polarisation. ~orsque le ma-
nipulateur M se déplace de A vers C, le point de fonctionnement
se déplace de K vers ~. Lorsque le manipulateur v~ de C vers D9
le point de ~onctionnement se d~place de I à J.
Aux bo~nes de la rési~tance 249 on recueille une ten~io~ de
commande de l'organe de traction qui est conforme ~ la ten~ion
U2 donnée par la courbe de la figure 4.
~a tension U1 commande l'orgsne de freinage de manière que
le freinage soit maximal quand la ten~ion es-t nulle, et nul quand
la tension est maximale. ~an~ la zone de traction CD du manipu- ;
lateur, la tension U2 commande l'organe de traction de ma~i~re
que la traction soit nulle ~uand la tension e~t nulle, et maxima-
le guand la tension e~t maximale. ~e frei~age est nul dans cette
zone de même que dan~ la zone BC dit~ ~one neutre (trac-tion nul-
le, ~reinage nul).
~e~ enroulements 26727,28,29 du tran~formateur saturable 25
~ont bobin~s de maniare que lorsque le~ courants de sortie des
deux circuits r~cepteurs sont ~quilibrés, les ampère3-tours des
enroulements corre~pondants s'annulent deu~ à deux e-t la la~pe
39 est allumée lorsque l'ampli~icateur 33 est s~turé5 ce qui fait
que l'ampli~icateur 33 de la motrice pr~cédente est saturé.
Si une p~nne apparait dans un des circuits récepteurs, celle-
ci se traduit par une différence entre les courants de sortie de
cea deu~ circuits9 la dif~érence de coura~t sature le transforma- -
teur ~aturable 25, la lampe 39 s'~teint et l'amplificateur 33
de la motrice préc~dente est désatur~, ce qui entraîne l'extinc- -~
tion de la lampe ~ correspondante et ain~i de ~uite ~u~qu'~ la
lampe 39 de la motrice de tête.
Dan~ la motrice~e queue,l- enroulement de puissance de 1'am-
pli~icateur 33 est court~circuit~, et dan~ la m~trice de tête
le redre~eur 38 e~t ~ermé ~ur la lampe 39 corre~pond~nte.
-- 7 -
r,
1~ 4~ ~ ~6
Si les deux ~ension~ U1 provenant de~ deux circuits récep-
teur~ sont différentes, l'organe de commande e~t attaqué par
la plu~ grande des deux. Il en est de même pour ce qui concerne
la commande de l'organe de traction.
~ es dé~auts de fonctionnement sont ~ignalé~ au conducteur
par l'extinction d'une de~ lampes 9 ou 39.
~ 'équipement selon l'in~ention a ainsi une tr~ grande fia-
bilité~ 'applique à la commande de~ motrices de rame~ de mé-
tropolitain.
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- 8 - :
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