Turbo alternateur sur locos vapeur
Jean-Marc Delaplace
je me rappelle que sur les 141TC Nord l'électricité était fournie par un
turboalternateur fixé à l'avant gauche sur la chaudière.
Je cherche des infos sur cet appareil : nom du fabricant, puissance,
consommation de vapeur... Et s'il en existe encore aujourd'hui? De
récupération, ou peut-être neufs, mais pour quel usage?
Jean-Marc
Alexandre Kampouris
Peut-être dans Sauvage et Chapelon? (Je ne le retrouve pas à l'instant).
J'ai trouvé un brevet de 1943 déposé par la SILEC (Société Industrielle
des Liaisons Électriques) concernant un régulateur de vitesse centrifuge:
Si l'utilisation à bord d'une locomotive n'est pas explicitement
mentionné, on remarquera que cette société est spécialisée en matériel
ferroviaire; il s'agit en plus d'une machine assez petite.
Pour l'Allemagne (Die Dampflokomotive, TransPress, 1965, p. 567) on a
une puissance nominale de 500W, et un régulateur de vitesse permettant
de conserver une vitesse de rotor de 3600 tours/minute pour des
pressions allant de 4,5 à 16 kp/cm2. AEG est mentionnée comme fabricant.
La consommation de vapeur en kg/min sera fonction de la pression et de
la charge électrique. Mais à en juger la forme des asservissement, ce
type de machine avait probablement un rendement assez mauvais.
Alexandre
Andrew Price
<Xe...@Radio-BIP.qc.ca> wrote:
[---]
>Pour l'Allemagne (Die Dampflokomotive, TransPress, 1965, p. 567) on a
>une puissance nominale de 500W, et un régulateur de vitesse permettant
>de conserver une vitesse de rotor de 3600 tours/minute pour des
>pressions allant de 4,5 à 16 kp/cm2. AEG est mentionnée comme fabricant.
Alors ça, c'est très intéressant, vu que TransPress était un éditeur
de la RDA, dont le gouvernement avait exproprié les usines AEG à
Hennigsdorf. Comme quoi, entre technique et politique il y a toujours
eu un décalage.
Alexandre Kampouris
> On Sat, 14 Mar 2009 23:16:33 +0100, Alexandre Kampouris
> <Xe...@Radio-BIP.qc.ca> wrote:
>
> [---]
J'ai déterré mes exemplaires de "La Machine Locomotive", de Sauvage
(6ème édition, 1918) et Sauvage et Chapelon (10ème et dernière édition,
1947). Pas un mot sur les turbo-générateurs.
>> Pour l'Allemagne (Die Dampflokomotive, TransPress, 1965, p. 567) on a
>> une puissance nominale de 500W, et un régulateur de vitesse permettant
>> de conserver une vitesse de rotor de 3600 tours/minute pour des
>> pressions allant de 4,5 à 16 kp/cm2. AEG est mentionnée comme fabricant.
>
> Alors ça, c'est très intéressant, vu que TransPress était un éditeur
> de la RDA, dont le gouvernement avait exproprié les usines AEG à
> Hennigsdorf. Comme quoi, entre technique et politique il y a toujours
> eu un décalage.
Le texte utilise plus exactement l'expression "Bauart AEG", comme aussi
l'expression "Bauart Siemens, Bosch, Knorr" tout autant que "Bauart
WSSB". Pas de politique, mais le mot "Bauart" n'implique pas que les
pièces soient toujours produites par la société mentionée. Les types de
matériels ont été unifiés à l'époque de la DRG, et la nomenclature est
restée en usage même après 1949.
Les chapitres d'introduction exposent l'histoire du CdeF allemand en
commençant par l'Adler, tout en mentionnant les CdeF saxons, prussiens,
des lignes Berlin-Hambourg ou de la forêt noire, et les fabricants
Borsig, Krauss-Maffei, Orenstein & Koppel, etc. Même la Kriegslok Br 52
est appelée par son nom et est précisément décrite, toutefois sans
donner le contexte et les raisons pour lesquelles cette série fut
construite. On mentionne à la fin les nouvelles constructions et les
reconstructions d'après 1945, y compris les travaux de la Bundesbahn. Un
pur livre de technicien sans état d'âme. Ou manifestation du slogan «
Deutschen an einen Tisch », que l'on pouvait lire sur les tenders de la
DR dans les années 1950.
Seule la première phrase du premier alinéa de la préface indique
l'endroit où on se trouve:
« Im Beschluß des VI. Parteitages der Sozialistischen Einheitspartei
Deutschlands ist die Elektrifizierung des Streckennetzes in Kombination
mit dem Einsatz von Diesellokomotive als eine vorrangige Aufgabe der
Deutschen Reichsbahn gekennzeichnet. Die elektrische Zugförderung und
der Betrieb mit Diesellokomotiven werden auf Grund ihres wesentlich
höheren Gesamtwirkungsgrades den Dampflokomotivbetrieb in den nächsten
Jahren planmäßig ersetzen.
Die über 130jährige Entwicklung der Dampflokomotive ist heute
abgeschlossen. Seit 1960 baut auch die Schienenfahrzeugindustrie der DDR
keine neuen Dampflokomotiven mehr. Wohl wurden aber in den vergangenen
Jahren einige wichtige Baureihen von Dampflokomotiven rekonstruiert, um
bis zum asschließlichen Einsatz der modernen Triebfahrzeuge einen
ausreichend leistungsfähigen und wirtschaflichen Dampflokomotivpark zu
haben. [...] »
Étant donné qu'il ne devait probablement exister qu'un type unique de
turbo-générateur unifié par la DRG (je ne vois aucune raison de
multiplier les types pour cette fonction particulière), que l'on a dû
probablement aussi récupérer un grand nombre d'appareils des matériels
radiés après 1945, et que la traction vapeur était sur son déclin, il me
paraît improbable que l'on eut besoin de perfectionner ce type ou de
construire de nouveaux appareils, à Hennigsdorf ou ailleurs.
La DR commerçait aussi avec l'ennemi de classe pour l'acquisition de
certains appareils, telles les boîtes hydrauliques Voith équipant les
protos de la série V180 (exposée cote-à-cote avec la V200 DB au musée de
Berlin), ou encore des enregistreurs de conduite.
Alexandre
paux-courrouges
>
> Peut-être dans Sauvage et Chapelon? (Je ne le retrouve pas à l'instant).
Il n'y a rien dedans.
> Pour l'Allemagne (Die Dampflokomotive, TransPress, 1965, p. 567) on a
> une puissance nominale de 500W, et un régulateur de vitesse permettant
> de conserver une vitesse de rotor de 3600 tours/minute pour des
> pressions allant de 4,5 à 16 kp/cm2. AEG est mentionnée comme fabricant.
> La consommation de vapeur en kg/min sera fonction de la pression et de
> la charge électrique. Mais à en juger la forme des asservissement, ce
> type de machine avait probablement un rendement assez mauvais.
>
Sur les locomotives allemandes, ce type de génération est mentionné
comme "turbogenerator" et faisait très certainement appel aux origines
à une dynamo plutôt qu'à un alternateur, car il y avait aussi à
charger des batteries et l'on ne disposait pas de redresseurs. La
puissance devait être plutôt en deça de 0,5kW, elle suffisait tout
juste aux besoins en énergie de l'éclairage, car il fallut la
renforcer lorsque les auxiliaires de signalisation (et/ou la radio)
vinrent augmenter les consommations électriques, ce qui se fit souvent
par le montage d'une dynamo supplémentaire.
Il semble que seules les/des locomotives à voie étroite de la DR (BR
99.17 par exemple) aient été dotées - d'origine ou lors de
modernisations - de générateurs assez puissants et d'une "ligne de
train" permettant l'éclairage des voitures remorquées. Une des raisons
peut avoir été l'impractibilité de l'équipement des voitures en dynamo
et batteries.
Le fait que l'on mentionne si souvent le turboalternateur de la 141
TC, comme si c'était quelque chose d'exceptionnel, m'incite à penser
qu'il devait aussi être surdimensionné pour assurer plus que
l'éclairage de la loco, par exemple celui des voitures par
l'intermédiaire d'une ligne de train (utilisant les cablots de la
réversibilité?).
Mais j'ignore comment on obtenait le continu pour alimenter les
batteries, en matière d'automobile l'alternateur n'a, sjmsb, remplacé
la dynamo que dans les années 60.
CdePC
Alexandre Kampouris
> On 14 mar, 23:16, Alexandre Kampouris <Xe...@Radio-BIP.qc.ca> wrote:
>> Peut-être dans Sauvage et Chapelon? (Je ne le retrouve pas à l'instant).
>
> Il n'y a rien dedans.
>
>> Pour l'Allemagne (Die Dampflokomotive, TransPress, 1965, p. 567) on a
>> une puissance nominale de 500W, et un régulateur de vitesse permettant
>> de conserver une vitesse de rotor de 3600 tours/minute pour des
>> pressions allant de 4,5 à 16 kp/cm2. AEG est mentionnée comme fabricant.
>> La consommation de vapeur en kg/min sera fonction de la pression et de
>> la charge électrique. Mais à en juger la forme des asservissement, ce
>> type de machine avait probablement un rendement assez mauvais.
>>
> Sur les locomotives allemandes, ce type de génération est mentionné
> comme "turbogenerator" et faisait très certainement appel aux origines
> à une dynamo plutôt qu'à un alternateur, car il y avait aussi à
> charger des batteries et l'on ne disposait pas de redresseurs.
Oui, c'est bien de dynamo dont il s'agissait, le livre cité était
destiné entre autres aux roulants, et expliquait quoi faire en cas
d'usure des balais au carbone.
[et]
> Mais j'ignore comment on obtenait le continu pour alimenter les
> batteries, en matière d'automobile l'alternateur n'a, sjmsb, remplacé
> la dynamo que dans les années 60.
Je connais très bien la différence entre "dynamo" et "alternateur",
merci, mais comme les deux sont très souvent confondus, par exemple dans
le domaine cycliste, j'ai tendance à considérer les deux expressions
comme étant plus ou moins interchangeables, sauf détail spécifique.
Le brevet SILEC de 1943 utilisait spécifiquement l'expression "turbo
alternateur". À ma connaissance cette société ne construisait pas de
centrales EdF... Les diodes au silicium qui ont rendu intéressantes
l'utilisation de machines sans brosses ne sont apparues que bien plus
tard. (On laissera de coté les inefficaces redresseurs à oxyde de cuivre).
> La
> puissance devait être plutôt en deça de 0,5kW, elle suffisait tout
> juste aux besoins en énergie de l'éclairage, car il fallut la
> renforcer lorsque les auxiliaires de signalisation (et/ou la radio)
> vinrent augmenter les consommations électriques, ce qui se fit souvent
> par le montage d'une dynamo supplémentaire.
Le texte cité mentionnait bien 500 W.
L'Indusi devait bien prendre quelques watts. Deux ou trois loupiotes à
l'avant (ou à l'arrière en marche à tender à l'avant), un peu
d'éclairage dans la cabine de conduite et des petites ampoules
illuminant les appareils critiques, on a fait le tour. La machine est
apparemment sur-dimensionnée.
En tapotant encore un peu je trouve un filon, les demandes de la S.A.
L'Éclairage des Véhicules sur Rail, qui a déposé de nombreux brevets des
années 1920 aux années 1970.
Des origines aux années 50 les produits de cette société concernaient
presque exclusivement les génératrices d'essieux et les systèmes de
batteries montés à bord des voitures. Ensuite on peut y déceler
l'évolution du remplacement du chauffage par conduite de vapeur et
éclairage par alimentation locale par une alimentation par la ligne de
train.
Voici une petite exception de 1929, intitulée "Groupe électrogène à air
comprimé pour l'éclairage des locomotives":
http://radio-bip.qc.ca/Rail/aubert/FR691507A.pdf
<< Jusqu'à présent, on utilisait, pour l'éclairage des locomotives, le
courant fourni, soit par des turbo-dynamos, soit par des batteries
d'accumulateurs, ou encore par les dynamos et les batteries d'éclairage
des véhicules du train.
Les turbo-dynamos sont composés principalement d'une turbine à vapeur
alimentée par la chaudière de la locomotive et d'une dynamo.
La puissance de ces turbo-dynamos, employés pour l'éclairage des
locomotives, ne descend pas, pour le moment, au-dessous de 500 watts.
Cette puissance est nécessaire pour assurer l'éclairage des locomotives
munies de phares, comme les locomotives des réseaux américains par
exemple. Mais elle dépasse la puissance nécessaire pour l'éclairage des
locomotives qui ne sont pas munies de phares, comme les locomotives de
la plupart des réseaux européens. Pour ces locomotives, la puissance de
200 watts est suffisante.
La fabrication des turbo-dynamos de 200 watts n'a pas encore été
entreprise, mais on peut prévoir que les prix d'achat et d'entretien de
ces appareils ne seront pas sensiblement inférieurs à ceux des appareils
de 500 watts. >>
Il n'est manifestement pas question d'alimenter la rame.
Le livre de Bailleul [1] n'envisage d'ailleurs aucun autre système
d'éclairage que l'alimentation par génératrice d'essieu.
Je n'ai pas de connaissance de l'emploi systématique de radio sur les
machines à vapeur (ou en GL), à la rigueur à la S-Bahn. Un
émetteur-récepteur à cathodes chaudes aurait très rapidement excédé les
limites du générateur.
[...]
> Le fait que l'on mentionne si souvent le turboalternateur de la 141
> TC, comme si c'était quelque chose d'exceptionnel, m'incite à penser
> qu'il devait aussi être surdimensionné pour assurer plus que
> l'éclairage de la loco, par exemple celui des voitures par
> l'intermédiaire d'une ligne de train (utilisant les cablots de la
> réversibilité?).
Là par contre, on touche peut-être à quelque chose.
Il y a eu des enfilades sur la réversibilité vapeur. Bailleul [1, p.
251] ne semblait connaître que la télécommande pneumatique employée sur
la région ouest, cependant je trouve des références au "Système Aubert"
qui aurait été employé sur les 141TC.
Ici:
http://www.loco-nord.fr/Pages/141TC-Page02.htm
« La réversibilité Aubert (commande électrique), simplifiée en 1937,
permet depuis la voiture pilote le changement de marche, la commande de
fermeture du régulateur et le frein. »
Si cette page concerne généralement la 141TC, on n'écrit pas en autant
de mots que c'était le système Aubert qui les équipait.
Brevet principal FR d'Aubert et certificats d'addition:
http://Radio-BIP.qc.ca/Rail/Aubert/FR643662A.pdf
http://Radio-BIP.qc.ca/Rail/Aubert/FR35953E.pdf
http://Radio-BIP.qc.ca/Rail/Aubert/FR40143E.pdf
Brevet GB:
http://Radio-BIP.qc.ca/Rail/Aubert/GB367061A.pdf
Ce système devait peut-être dépasser les limites d'un turbo-générateur
ordinaire, mais surtout mettre à épreuve le système de régulation. La
machine est sollicitée par des charges variables et relativement
élevées. L'asservissement de tension doit donc répondre très rapidement,
au risque de bruler les ampoules, ou disposer d'une inertie suffisante
pour passer les variations sans trop de casse.
Ceci pourrait être la clef du problème.
Alexandre
[1] Maurice Bailleul: "Le matériel roulant des chemins de fer français",
éditions Léon Eyrolles, Paris, 1945
paux-courrouges
Pour l'Allemagne, je constate que l'éclairage électrique des
locomotives avec génération par une turbine à vapeur ne s'est répandu
que juste avant la guerre, et encore. Je le trouve pour la 50 et la
52, mais la 58 par exemple n'était dotée que d'un éclairage au gaz
(acétylène?) modèle Pintsch.
Il y eut assez vite une unification sur le modèle AEG, dont le
souvenir est pieusement conservé en Pologne
http://www.interlok.info/Turbogenerator.htm
Par la même occasion on vérifie qu'il s'agit bien d'un générateur
continu!
Pour la DR les ouvrages mentionnent pour la série 50/40 de
construction neuve à partir de 1956 un générateur "de type unifié". Il
y a fort à parier qu'il ne diffère guère du "modèle Bauart AEG"
mentionné ici ou là pour des séries DR plus anciennes.
J'ignore quelle évolution il y eut au niveau des puissances, mais je
trouve mentionné que l'alimentation de l'Indusi et l'évolution des
normes d'éclairage * conduisirent à un renforcement des équipements
sur certaines séries. Y avait-il du "200W" avant le "500W"?
Pour la 141 TC, deux hypothèses:
- Soit elle présentait un équipement similaire à celui qui équipait
ses contemporaines des séries unifiées allemandes, également limité à
alimenter un éclairage électrique, mais les services de com de la
Compagnie du Nord ** s'employèrent à monter en épingle cette
innovation, ce qui était d'autant plus facile qu'il n'y avait à
l'époque pas beaucoup d'autres nouvelles séries mises en service en
France.
- Soit elle allait au-delà, avec un générateur particulièrement
performant et qui assurait plus que l'éclairage de la loco.
Je ne saurais choisir.
CdePC
* Et la radio! Que l'on trouvait dès 1935 sur au moins une 040 (55) de
maneuvres.
** Célèbres à jusre titre!
paux-courrouges
> machines à vapeur (ou en GL), à la rigueur à la S-Bahn. Un
> émetteur-récepteur à cathodes chaudes aurait très rapidement excédé les
> limites du générateur.
>
http://www.efa-dl-news.de/2008/Inhalt_1-08/Technik/Technik2/technik2.html
CdePC
Yves Dessaux
Bonjour
Je vais regarder sur 60 ans de traction vapeur en France de Vilain, et
sur les deux tomes (3 et 4) de Loco Revue (Gillot) sur la loc. vapeur.
A +,
YD
Yves Dessaux
Ben désolé, mais après avoir épluché toutes mes docs, je n'ai rien
trouvé. J'ai les détails des réchauffeurs et des compresseurs air des
141TC, idem pour les données techniques globales, mais le turbo
alternateur, rien, sauf une photo détaillée de celui de la 230 nord,
plus ancienne...
Et en contactant une association qui possèderait une 141TC?
Cordialement,
YD