Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Actuellement, seuls deux principes électriques de motorisation en système ferroviaire sont rencontrés à travers le monde : les circuits inducteurs sur mobiles et les circuits inducteurs sur la voie. Cet article évoque les applications appelées Maglev couvrant les deux principaux systèmes dits à attraction ou à répulsion. Ces systèmes font tous appel, sur voie obligatoirement ferrée magnétiquement, aux deux principaux types de motorisation linéaire, synchrone ou asynchrone. Les applications commerciales à faible vitesse, pour les dessertes courtes à nombreux arrêts et fortes fréquences, sont différenciées de celles à grande vitesse et à grande distance entre arrêts. Pour finir, sont évoqués les prototypes spéciaux et les recherches en cours.
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Currently, only two electric motorization systems for railways exist worldwide: inductor circuits in moving parts and inductor circuits on tracks. This article mentions the Maglev applications encompassing the two main push and pull systems. All these systems involve, obliged to be on magnetically charged tracks, the two main types of linear traction motors: synchronous or asynchronous. The commercial application at low speed, for short distances with numerous and frequent stops are differentiated from high speed ones with great distances between each stop. Finally, special prototypes and ongoing research are mentioned.
Auteur(s)
-
Yves MACHEFERT-TASSIN : Directeur honoraire des Études et recherches traction du groupe Schneider - Conseil ferroviaire du Tunnel sous la Manche et Eurotunnel - Professeur honoraire « Traction électrique » à l'École spéciale des travaux publics (ESTP)
INTRODUCTION
Il existe déjà, et depuis longtemps, comme nous le verrons dans l'historique des applications ferroviaires des moteurs linéaires, une abondante littérature sur les principes utilisés et leurs applications en recherche, développement, et essais réalisés.
C'est pourquoi nous ne reviendrons pas en détail sur les principes et les calculs, fort bien exposés dans le dossier [D 3 700] « Moteurs électriques à mouvement linéaire et composé », sauf évidemment, si l'application réalisée avec succès fait appel à des dispositions particulièrement nouvelles ou à des combinaisons de fonctions, autres que la traction et le freinage, ce qui est le cas le plus fréquent des systèmes guidés à sustentation magnétique notamment. Ces systèmes dépendent cependant de « rails » guides ou porteurs, et souvent de roues, quand les éléments de soutien magnétique ne sont pas en action, et parfois même alors que les parties motrices linéaires le sont. C'est ce qui explique que nous évoquons donc aussi les applications appelées « Maglev » (Magnetic Levitation ) qui couvrent les deux principaux systèmes dits à attraction (« Transrapid » d'origine allemande ) ou à répulsion (« Maglev » japonais actuels ). Ces systèmes font tous appel, sur voie obligatoirement ferrée magnétiquement, aux deux principaux types de motorisation linéaire, synchrone ou asynchrone.
Après le rappel des choix réalisés, de moteurs, ainsi que de leur alimentation soit venant des mobiles, soit fixés à la voie, ou combinant parfois les deux, les applications commerciales nous permettront de différencier celles à faible vitesse, pour les dessertes courtes à nombreux arrêts et fortes fréquences, de celles à grande vitesse à grande distance entre arrêts. Pour finir, nous évoquons enfin les prototypes spéciaux et les recherches toujours en cours, ou restant... en attente d'évolution.
DOI (Digital Object Identifier)
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6. Possibilités encore inexploitées sur rails
Ces possibilités sont limitées à très grande vitesse, par la difficulté des compatibilités entre systèmes à roues, ou sans roues, avec un même gabarit inférieur qui soit acceptable pour le système le plus répandu, donc la voie ferrée. Ce qui nous semble réduire ce domaine où tout reste encore à faire (à l'exception justement des éléments de base électrique de la motorisation linéaire), pour rendre compatibles les gabarits.
C'est le cas par exemple du Maglev en « gouttière » à répulsion type japonais, excluant les systèmes attractifs, avec le passage successif de véhicules spécifiques à bogies de décollage et atterrissage, sur une partie de piste alors spécialement équipée pour cet usage.
C'est le cas aussi, pour les convois en transit moins rapides, des rames plus classiques, roulant sur voie ferrée encastrée dans les mêmes pistes et de type articulé comme les Maglev à répulsion. Les bogies porteraient alors à la fois la motorisation de type Maglev, et par conséquent synchrone et linéaire, avec des roues acier motorisées, mais cette fois en rotatif, comme appoint en très haute vitesse, et à moindre vitesse sur les prolongements de la ligne, ou sections de lignes non équipées en Maglev.
Alors, allant plus loin avec les progrès en supraconductivité, pourquoi pas des hybrides : Maglev à essieux et roues sur la voie ?... Une telle solution pourrait devenir réaliste dans 10 à 15 ans, avec les progrès d'allégement venant de l'aéronautique, pour les véhicules, si le coût le permet, et pour des relations limitées. Le tableau 6 résume sur ce sujet la comparaison entre les types de motorisation possibles en qualitatif, et leurs conséquences.
Notons qu'à cause de leur silence de fonctionnement, davantage de réseaux urbains et aériens à motorisation linéaire sont prévus en développement.
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BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
BOUCHEROT (P.) - Bulletin de la Société Internationale des Électriciens. - Vol. 8, p. 731 (1908).
A wound rotor motor 1400 feet long. - Westinghouse Engineer. Electropult, no 6 (1946).
SHTURMAN - Moteur d'induction à circuit magnétique ouvert. - Elecktrichestvo, no 10, p. 43 (1946).
SHTURMAN - ARANOV - Effets d'extrémités dans les moteurs d'induction à circuit magnétique ouvert. - Elecktrichestvo, no 2, p. 54 (1947).
BARWELL - Some speculations on the future of railway mechanical engineering. - Proc I. Mechanical E, vol. 176, no 3, p. 61-82/88-91 (1962).
LAITHWAITE (E.) - Linear induction motor Proceedings IEE. - Déc. 1957.
ALBOULL - Les moteurs asynchrones linéaires. - L'Électricien, janv. 1965.
EBELT - Le moteur linéaire dans ses emplois pour les engins moteurs électriques. - Deutsche Eisenbahntechnik, fév. 1966.
LAITHWAITE (E.) - Linear induction motor for high-speed railways. - Barwell. Electronics and Power, vol. X, avr. 1964.
WIART (A.) - Bases théoriques et applications des moteurs linéaires. - Revue Jeumont-Schneider, no 8 (1970).
MACHEFERT-TASSIN (Y.) - Le moteur linéaire. Applications du moteur linéaire dans les transports. - Revue Générale de l'Électricité, T. 80, no 2. (voir aussi conférences...
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