Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
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.
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Principes électriques utilisables
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7. Conclusion
Il résulte des énumérations et explications précédentes, où l'on voit fort bien se dégager les deux grandes familles de motorisation ferroviaire linéaire (tableau ).
La motorisation linéaire asynchrone à induit sur la voie, entre les rails, peut continuer à s'appliquer à vitesses relativement modestes (disons 120 km/h au plus) à des réseaux à tracé difficile et pentes très fortes, urbains ou régionaux, surtout si des sections souterraines coûteuses sont à prévoir. Ce qui n'exclut en rien, bien au contraire, les réseaux ou lignes précédemment équipés en crémaillère, où, pour éviter l'usure mécanique, la motorisation linéaire ne laisse que le seul rôle de blocage d'arrêt sécuritaire, étendant ainsi le champ d'action possible de nouvelles lignes ou de réseaux montagnards.
Par ailleurs, la motorisation linéaire synchrone, essentiellement basée sur les bobinages fixés à la voie et directement alimentés en courant et fréquence depuis des sous-stations en sectionnements successifs, est finalement utilisée par les deux systèmes de Maglev. En fait, en dehors des systèmes à faible vitesse de type métropolitain, l'avenir de ceux à très grande vitesse (telle la liaison chinoise réduite à 30 km du métro à l'aéroport de Shanghai – Pudong avec des pointes à 430 km/h) (figure 33), ne pourrait concerner que de très longs et très coûteux trajets sans arrêts intermédiaires. Ce pourrait être le cas, envisagé au Japon comme en Chine, sur des sections de lignes nouvelles, fort coûteuses à construire, avec des perspectives aléatoires de trafic par rapport aux voies ferrées normales, qu'elles dédoublent alors en n'excédant guère 300 km à cause du financement possible en première étape. Cela limite beaucoup leur champ d'application, sauf en combinant, pour les parcours plus longs, avec des véhicules nouveaux n'utilisant qu'en transit sans arrêt la section nouvelle entre deux sections Shinkansen existantes.
Tous les grands réseaux actuels de lignes à grande vitesse, et ceux en projet à court terme restent donc sur voie ferrée, mais s'ils peuvent sans grands frais supplémentaires combiner leur traction ou freinage...
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Conclusion
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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