La Traction Électrique - Pps

 

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L A T R A C T IO IO N Informations préalables auxE activités sur T Ferelec  LEC RI UE   Préambule historique Généralités sur la traction ferroviaire La locomotive BB 15 000 Analyse fonctionnelle   Bibliographie  !nternet  

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"#$% $A& %A %ABB/, BB/, et L+&+-+

 

!e train" d’hier à demain# demain   Le systme de guidage par rail est connu depuis le 12me sicle3 mais la premire  premire 

locomotive locomotive   a6été construite en 140 en  enlocomotives Angleterre( Les premires locomotives 6  vapeur  6  seront peu peu remplacées par les 6  traction 6  traction   diesel diesel3 3 dieselélectrique dieselélectrique3 3   turbineélectrique  et turbineélectrique et  électrique électrique((

%apeur 

(iesel)électrique

*lectrique

Parmi les moyens de transport par rail on trouve aussi les  les  monorails monorails  ( L*avenir permettra peut 7tre de voyager  8 en suspension 9  9 gr:ce 6 des trains  trains 6 sustentation magnétique  comme le  magnétique le ;aglev ;aglev(( Au20 ?m@h  ?m@h en vitesse commerciale(

'onorail 

 

T$% &tlantique

'aglev 

 

"#$%$A&%A "#$%$A& %ABB/, BB/, et L+&+-+

 

!& !& T+&,TI-   T+&,TI-  T+&,TI-  *!*,T+I/0*   *!*,T+I/0*  "tructure d*une locomotive 6 traction électrique !nfrastructure des lignes

=G& . les trains 6 grande vitesse de la "#

%$ 

 

"#$%$A&%A "#$%$A& %ABB/, BB/, et L+&+-+

 

Infrastructure des lignes

*volution de l’électrification en France : La traction électrique apparat en %rance au début du >0 me sicle3 avec la mise en service en 100 des lignes ,rsayAusterlitC et !nvalides;oulineauD( $es lignes sont alimentées par une tension continue de E00&3 6 partir d*un troisime rail( )*autres types d*électrification sont ensuite mis en place . différentes alimentations en continu FE00&3 250&3 puis3 gr:ce 6 l*évolution de la technologie3 135?& continu et >5?& 50HC monophasé Ffréquence industrielle( Le contact pantographe pantographe  déployé @ caténaire caténaire   permet l*alimentation en énergie du convoi(

 

 

Principes de construction des voies de chemin de fer  +aon des courbes

Rayon

/  a    y  o   n  

Le franchissement des courbes contraint 6 limiter la vitesse des trains . pour circuler 6 >00 ?m@h3 le rayon des courbes minimum est de 1 200 mtres( Pour rouler 6 >20 ?m@h3 le rayon des courbes doit 7tre de l*ordre de  000 mtres(

  d K I5@1000 K I35J

35

Profil de voie La "#$% admet par eDemple des déclivités de I5 pour 1 000 FI35 J pour certaines lignes de transport de voyageurs 6 trs grande vitesse(  

 

1000m

 

"#$%$A&+ric "#$%$A& +ric B+/#A/)

 

1tructure des voies -n rail -n  rail  moderne doit pouvoir supporter un trafic de  de  1 milliard de tonnes  tonnes avant d*7tre retiré du service( Les  Les  

/ails

traverses en béton3  béton3 plus lourdes  lourdes que les  les traverses en bois3  confrent une plus grande  bois3 grande stabilité stabilité  6 la voie et leur  durée de vie  vie est supérieure(

Ballast Fempilement de  caillouD =raverse Fbois ou béton Le rail traditionnel était constitué de barres successives séparées par des intervalles ou E000 8 bicourant 9

 

1tructure de la locomotive à traction électrique é lectrique La locomotive est principalement constituée d*une  d*une  caisse caisse Fch:ssis  Fch:ssis principal  d*un ou plusieurs  principal plusieurs bogies Fch:ssis secondaires  secondaires 3 équipés d*un ou plusieurs  essieuD plusieurs essieuD(( Les  essieuD Les essieuD peuvent  peuvent 7tre  7tre moteur Fentranant Fentranant  ou ou  porteur Fnon entranant(

 

 

(énomination d’une locomotive:  L*-nion !nternationale du $hemin de %er3 6 laquelle adhre la "#$%3 a établi des rgles internationales de désignation des locomotives( $es rgles sont précisément décrites par la fiche -!$ nT E1>0( F&o F&oir ir aussi. UUU(uic(com uelques rgles 8 simplifiées 9 .  nombre d*essieuD moteurs fiDés au m7me ch:ssis ou bogie . AK13 BK>3 $KIV    nombre d*essieuD  porteurs fiDés au m7me ch:ssis ou bogie . désignés par le chiffre correspondant  le nombre qui suit F150003 E20003V désigne le numéro de série de la machine(

+Demples .  BB >5000 . locomotive 6 > bogies 6 > essieuD moteurs par bogie(    $$ 2>000 . locomotive 6 > bogies 6 I essieuD moteurs par bogie(    BB BB I00 . locomotive 6  bogies 6 deuD essieuD moteurs par bogie(    A1A A1A A1A E4000 . locomotive 6 > bogies équipés é quipés de > essieuD moteurs moteur s séparés par un essieu porteur(

"#$%$A& "#$%$A& '( ;( A#GL+"

 

 

*xemple de la 33 67888 

caisse  ou caisse ou  ch:ssis principal

   

!e bogie et ses équipements +essort de suspension secondaire

'oteurs de traction

 &mortisseur 

*xemple de la 33 67888  *ssieu 

Les  > bogies ou ch:ssis secondaires

+essort de suspension  primaire $e bogie $e  bogie  est constitué de deuD  deuD  moteurs de traction  traction qui entranent chacun un  un essieu essieu  FdeuD roues(

   

*xemple de la 33 67888 

> essieuD par bogie ou ch:ssis

secondaire3 tous moteurs(

   

BB 15000

$aractéristiques  Longueur . 1234 m  ;asse totale . 44 tonnes  )iamtre roues .  .  13>15 m Fmiusées  /éduction .  . 1.13E5  &itesse maDimale . 140 ?m @h  @h   6+ffort 6 la la vitesse vites se ?# maDimale

%< F?# 29

$aractéristique de traction &roues ius+es4 a5*+rence o6enne(

  *n exploitation:  Puissance continue . 000 ?M F1>4 ?# 6 110 ?m@h

C*a' a7iu

 Puissance Puissance unihoraire . >0 ?M

19$

 &itesse maDimale . 1E0 ?m@h >  bogies bogies  indépendan indépendants( ts( 1 moteur  électrique  électrique par bogie3 entranant >  > essieuD essieuD   par l*intermédiaire d*un  d*un réducteur  

120 93

90

11$ 1#2 12

& F?m@h

mécanique 6 rapport constant(

 

$

10$

 

BB 15000

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$aractéristique de traction &roues ius+es4 a5*+rence o6enne(

  *n exploitation:  Puissance continue . 000 ?M F1>4 ?# 6 110 ?m@h

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mécanique 6 rapport constant(

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6

1 W Pantographe > W )is W  W /éducteur  1I W  W Bogie Bogie   équipé de son  son moteur   de traction et de son  son  réducteur  14

1 W+mplacement du  du  moteur  de traction   traction 15 W  W  $abine et pupitre de commande

   

Bogie de BB 15000 

Le bogie complet sans les  rouesV(

ADe de rotation  d*un essieu

/oue 6 monter sur un aDe d*essieu du bogieV

   

Positionnement du moteur électrique sur un bogie de la BB 15000 ;oteur électrique entranant le réducteur en rotation ADe de rotation du moteur électrique

   

Positionnement du réducteur mécanique sur un bogie de la BB 15000 +nsemble réducteur mécanique

ADes de rotation des deuD essieuD

/oues dentées du réducteur 

ADe de rotation du moteur électrique

   

Le pupitre de commande  commande de la BB 15000  

)ans sa cabine cabine33 le conducteur   surveille la signalisation signalisation et  et contrXle la marche du train gr:ce auD instruments disposés devant lui(   !l assure le démarrage démarrage33 l* l*arr7t arr7t   du train et rgle la vitesse selon vitesse selon sa feuille de route(

%euille de route

   

 &pproche fonctionnelle fonctionnelle

1st2me de traction étudié: Locomotive F et BB150003 caténaireUagons3 rails

   

) (ialogue conducteur ; motrice selon :

) %itesse de déplacement )+éseau monophasé 97 % =consignes vitesse ou )Perturbations énergétiques: courant > en fonction de :  pénétration dans l’air" état des rails" déclivité =gravité>. =gravité>.

&oyageurs ou   marchandises en situation initiale

horaires" présence conducteur"  liaison radio" signaux optiques.

charge remorquée" profil" conditions climatiques"  état des rails

) (ialogue voie ; motrice : arrtrans'orts>e!ui'eent>gouv> ouv>?r  ?r  *tt'"//===>snc?>co *tt'"//===>r??>?r  *tt'"//===>uic>co *tt'"//ercurio>iet>uni'i>it/tgv/ *tt'"//===>utiania>co/soui/'*otos *tt'"//*a>?ree>?r  *tt'"//t5?>?ree>?r  *tt'"//'erso>in?onie>?r/c*eins5e?er/

 

 

"#$%$A&%A "#$%$A& %ABB/, BB/, et L+&+-+

 

Les auteurs du présent document . @ @ @ @

Qarine Antony Antony +ric )rouaire /enaud Lascours +mmanuelle Peberay

@

Navier /aynaud stagiaires $* *lectrotechnique Professeurs

@

Patric? /aluy

Professeur stagiaire $' ,onstruction

@

"erge ;ias

Formateur à l’I0F' de 'idi)Prénées

  en collaboration avec: @

Philippe !adoux" .'. 'endousse" formateurs à l’I0F' de 'idi)Prénées.