Bibliographie & annexes
Présentation
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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Utilisation des moteurs linéaires en freins à grande vitesse sur rails3. Véhicules avec ou sans roues, avec ou sans rails de sustentation et guidage
Il s'agit ici, avec ou sans roues, du choix d'un système compatible ou non avec les voies ferrées existantes, aussi bien en trafic métropolitain ou régional (comme ceux déjà appliqués au Canada ou au Japon), qu'en très grande vitesse, sur les lignes existantes ou nouvelles permettant les approches et même la traversée des zones urbaines les plus denses, à côté ou même sur les lignes existantes.
Or, actuellement, malgré certaines représentations ou maquettes de mixité possible entre les systèmes Maglev ou Transrapid et les voies à rails, aucune concrétisation n'a encore eu lieu. Cela s'explique en partie par les choix réalisés en sustentation guidage magnétiques sur les derniers Maglev allemands, ceux à attraction, qui doivent nécessairement dégager un fort gabarit en largeur et en profondeur, par rapport au niveau de la plateforme servant de voie. Ce qui rend la cohabitation très difficile et très coûteuse à réaliser.
Par contre le système japonais à voie en gouttière , pourrait éventuellement recevoir une voie ferrée classique, servant aussi pour le roulement et le guidage de convois normaux sur rails, d'ailleurs actuellement réalisés sur piste avec roues pneumatiques, à la manière des bogies d'un métro sur pneus avec 4 roues porteuses et 4 roues de guidage par « bogie » ou équivalent. Ces pneumatiques non motorisés, comme en aviation, servent en effet au décollage et à l'atterrissage sur quelques centimètres, avant que le Maglev supraconducteur à répulsion n'entre en jeu, soit entre 100 et 120 km/h sur la voie de Yamanashi. Ce qui veut dire que le système équipé de rails pourrait éventuellement devenir compatible avec des rames plus lourdes de type Shinkansen adaptées à la motorisation et au freinage linéaire, même combinés avec des bogies de type ferroviaire et sans captage aérien. Cette dualité pourrait permettre, à tracé égal, outre la cohabitation, selon les prolongements des parcours, une franche confrontation bénéfique aux 2 systèmes et la possibilité d'usage partiel en cas de double itinéraire. C'est aussi ce qui explique finalement ce que nous pouvons résumer ici dans le tableau 2 des options « ferroviaires » pour l'usage des motorisations linéaires commercialisées (de 1980 à 2009).
3.1 Types de motorisation ou de freinage
On...
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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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