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La traction polytension à moteurs triphasés
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> Alstom - Bombardier - EMD - Siemens - Skoda - Stadler - Talgo - Voïth - Vossloh
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Caractéristiques générales
Caténaire : alternative / continue
Fréquence en alternatif : 16⅔ Hz et 50Hz
Moteurs : triphasés asynchrones
Variation de la vitesse :
Avantages : allègement poids et taille des appareillages
Inconvénients : on le saura plus tard....
D'une tension à l'autre
Le tri-/quadri-/pentacourant (1 500 & 3 000Volt, 25kVolt / 50Hz, 15kVolt / 16 2/3Hz, et 750Volt continu par troisième rail britannique) n'est vraiment maîtrisé que depuis récemment avec les TGV-SE, les BB 36 000 et surtout les Thalys PBKA et derniers Eurostar. C'est l'avènement de l'électronique de puissance moderne à semiconducteurs, ainsi que la disparition des moteurs à collecteur continu ou des moteurs directs allemands qui a permis de construire un matériel désormais fiable.
Le principe
Les moteurs sont aujourd'hui tous des triphasés asynchrones à rotor à cage simple et constitué de 2 ou 3 paires de pôles selon les performances exigées. L'application de cette technologie a connu un essor important suite à l'évolution des semiconducteurs de puissance et, aussi, à celle des processeurs de signaux qui permettent l'exécution en temps réel d'algorithmes complexes de commande. Les semiconducteurs de puissance permettent de constituer des « convertisseurs » aptes à toutes les configurations d’alimentation haute tension, du courant continu 750 V pour les transports urbains, au 1500 V ou 3000 V continu et au monophasé 15 kV ou 25 kV. L’engin moteur multi tensions n’est plus qu’un jeu de construction. La triple alliance moteur asynchrone – semi conducteurs de puissance – micro contrôleurs informatiques a rapidement et définitivement supplanté le traditionnel moteur à collecteur.
Caténaire : alternative / continue
Fréquence en alternatif : 16⅔ Hz et 50Hz
Moteurs : triphasés asynchrones
Variation de la vitesse :
Avantages : allègement poids et taille des appareillages
Inconvénients : on le saura plus tard....
D'une tension à l'autre
Le tri-/quadri-/pentacourant (1 500 & 3 000Volt, 25kVolt / 50Hz, 15kVolt / 16 2/3Hz, et 750Volt continu par troisième rail britannique) n'est vraiment maîtrisé que depuis récemment avec les TGV-SE, les BB 36 000 et surtout les Thalys PBKA et derniers Eurostar. C'est l'avènement de l'électronique de puissance moderne à semiconducteurs, ainsi que la disparition des moteurs à collecteur continu ou des moteurs directs allemands qui a permis de construire un matériel désormais fiable.
Le principe
Les moteurs sont aujourd'hui tous des triphasés asynchrones à rotor à cage simple et constitué de 2 ou 3 paires de pôles selon les performances exigées. L'application de cette technologie a connu un essor important suite à l'évolution des semiconducteurs de puissance et, aussi, à celle des processeurs de signaux qui permettent l'exécution en temps réel d'algorithmes complexes de commande. Les semiconducteurs de puissance permettent de constituer des « convertisseurs » aptes à toutes les configurations d’alimentation haute tension, du courant continu 750 V pour les transports urbains, au 1500 V ou 3000 V continu et au monophasé 15 kV ou 25 kV. L’engin moteur multi tensions n’est plus qu’un jeu de construction. La triple alliance moteur asynchrone – semi conducteurs de puissance – micro contrôleurs informatiques a rapidement et définitivement supplanté le traditionnel moteur à collecteur.
Depuis les premières machine des années 60-70 décrites précédemment, il faudra attendre le développement du TGV Thalys pour revoir une série de locomotives quadri-tensions Sous 15 kV 16⅔ Hz, la puissance est cependant nettement inférieure que sous 25 kV AC. En Allemagne, avec les locomotives BR 189 et Vectron de Siemens, puis les TRAXX de Bombardier, et en France avec la Prima I puis II, les réseaux ont eu à leur disposition pour la première fois de véritables quadritensions. Une « régionalisation » des locomotives reste en usage concernant la signalisation, mais ceci est un autre débat.
Le schéma très succint est décrit ci-dessous. Il nous montre ici une alimentation en monophasé avec :
- le transformateur principal (1), qui adapte la tension de la caténaire à une valeur convenable pour...
- le variateur à quatre quadrants (2), qui fonctionne comme un redresseur et fournit une tension continue constante au circuit intermédiaire;
- les onduleurs triphasés (4) et
- les moteurs asynchrones (5).
Dans le cas d'une tension continue, l'alimentation se fait directement aux onduleurs (4)
Cette architecture est maintenant la seule utilisée par les principaux constructeurs pour lesquels nous avons des chapîtres séparés :
- Bombardier
- Siemens
- Alstom
- Skoda
- Talgo
Et désormais, on parle des locomotives par le nom que les constructeurs internationaux lui ont donné...
Le schéma très succint est décrit ci-dessous. Il nous montre ici une alimentation en monophasé avec :
- le transformateur principal (1), qui adapte la tension de la caténaire à une valeur convenable pour...
- le variateur à quatre quadrants (2), qui fonctionne comme un redresseur et fournit une tension continue constante au circuit intermédiaire;
- les onduleurs triphasés (4) et
- les moteurs asynchrones (5).
Dans le cas d'une tension continue, l'alimentation se fait directement aux onduleurs (4)
Cette architecture est maintenant la seule utilisée par les principaux constructeurs pour lesquels nous avons des chapîtres séparés :
- Bombardier
- Siemens
- Alstom
- Skoda
- Talgo
Et désormais, on parle des locomotives par le nom que les constructeurs internationaux lui ont donné...
Siemens Vectron
TRAXX Bombardier
Prima Alstom
109E Skoda
E402B Trenitalia
Stadler Euro Dual
