CA1112271A - Contacteur electro-magnetique equipe d'un electro-aimant sensible aux surintensites pour provoquer la limitation et la coupure des courants excessifs - Google Patents
Contacteur electro-magnetique equipe d'un electro-aimant sensible aux surintensites pour provoquer la limitation et la coupure des courants excessifsInfo
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Abstract
Contacteur limiteur présentant l'avantage que l'ouverture des contacts lors de l'apparition de surintensités dans le circuit est suffisamment rapide pour lui conférer les propriétés de limitation de courant qui sont aujourd'hui nécessaires même dans les appareils dont le courant nominal est relativement faible. La constance de seuil de déclenchement lors du vieillissement de l'appareil est en outre assurée. Ces résultats sont atteints grâce au fait que le contact mobile est un pont de contact symétrique associé à un premier organe de rappel élastique placé dans l'axe de symétrie et qui tend à l'appliquer sur deux contacts fixes, que le noyau associé au bobinage transmet son mouvement au pont de contact concentriquement audit axe entre l'armature de l'électro-aimant et le pont de contact, que le percuteur effectue une course telle que la position donnée au pont de contact lorsque le noyau est maintenu par les moyens d'accrochage soit suffisante pour provoquer la limitation du courant, et qu'une tige de poussée transmettant les mouvements de ladite armature audit pont de contact, sans être reliée à ce dernier, se déplace dans ledit axe de symétrie, des seconds organes élastiques de rappel agissant sur l'armature pour provoquer la séparation du pont de contact des contacts fixes lorsque l'électroaimant n'est pas alimenté.
Description
27.1 -;
L'invention se rapporte à un contacteur électro-magnétique à ouverture rapide des contacts lor~ de l'appa-rition de surintensités dans le circuit fermé par ces derniers, comprenant :
5 - un électro-aimant pour la commande d'au moins un contact mobile, - un dispositif sensible à une surintensité et constitué par un bobinage placé dans le circuit et un noyau magnétique, ce dernier étant associé à un percuteur qui agit sur le contact 10 mobile pour le séparer du contacte fixe, - des moyens d'accrochage qui maintiennent le percuteur dans la position correspondant à l'apparition de la surintensité, - et un interrupteur qui est placé dans le circuit d'alimen-tation de l'électro-aimant et qui est ouvert lorsque le 15 noyau est attiré par le bobinage.
Un appareil conforme à la structure définie ci-dessus est connu par le brevet allemand n~ 735 838, dans lequel le percuteur effectue une course trop faible pour que le contact mobile prenne une position suffisamment éloignée 20 du contact fixe. Il a par suite, été nécessaire d'associer au contact mobile un dispositif permettant d'augmenter la course de celui-ci avant que l'ouverture du circuit de l'électro-aimant ait donné audit contact sa position de repos.
L'invention se propose par suite, d'une part de fournir un contacteur limiteur dans lequel l'ouverture des contacts lors de l'apparition de surintensités dans le circuit sera suffisamment rapide pour lui conférer les propriétés de limitation de courant qui sont aujourd'hui '.:'.
.. ~ .
~t~.~
nécessaires même dans les appareils dont le courant nominal est relativement faible, et d'autxe part, d'assurer la cons-tance du seuil de déclenchement, lors du vieillissement de l'appareil.
Selon l'invention, ce résultat est atteint grâce au fait que le contact mobile est un pont d~s contact symétrique associé à un premier organe de rappel élastique placé dans l'axe de symétrie et qui tend à l'appliquer sur deux contacts fixes, que le noyau associé au bobinage transmet 10 son mouvement au pont de contact concentriquement auclit axe entre l'armature de l'électro-aimant et le pont de contact, que le percuteur effectue une course telle que la position donnée au pont de contact losque le noyau est maintenu par les moyens d'accrochage soit suf~isante pour provoquer la 15 limitation du courant, et que une tige de poussée transmet-tant les mouvements de ladite armature audit pont de contact, sans être reliée à ce dernier, se déplace dans ledit axe de symétrie, des seconds organes élastiques de rappel agissant sur l'armature pour provoquer la séparation 20 du pont de contact des contacts fixes lorsque l'électro-aimant n'est pas alimenté.
On connaît également par exemple par le brevet USA 3 407368 des appareils disjoncteurs dans lesquels le bo-binage et le noyau qui lui sont associés sont disposés entre 25 les contacts et un dispositif de commande ; dans cet appareil connu où le noyau est lié au contact mobile, la position du noyau au repos, c'est-~à ~dire lorsque les contacts sont fermés, ainsi que les efforts élastiques qui lui sont appliqués, dépendent de l'état d'usure des contacts de sorte que le seuil de déclenchement se modifie avec son vieillissement.
L'invention ainsi que des avantages spécifiques fournis par des modes particuliers de réalisation, seront 5 mieux compris à la lecture de la description qui suit et qui est accompagnée des figures suivantes :
Les figures 1 à 4 représentent un mode de réalisation de l'invention avec un organe de transmission unique, vu en coupe longitudinale et dans des états de fonc-10 tionnement différents.
La figure 5 montre un détail de réalisation du dis-positif de maintien à passage de point neutre.
Les figures 6 at 7 illustrent par deux coupes effectuées selon des plans perpendiculaires les détails d'un 15 second type de dispositif de maintien ou d'accrochage.
Les figures 8 et 9 représentent deux modes de réalisation dans lesquels les fonctions du percuteur et de la tige de poussée sont réalisées par des pièces séparées.
La figure 10 montre un mode de réalisation dans 20 lequel le bobinage et le noyau ne sont pas placés dans l'axe de symétrie.
A la figure 1, on reconnalt en (1) le bo~tier de l'appareil qui reçoit notamment la culasse fixe (2) d'un électro-aimant dont la bobine d'excitation est (21), deux 25 contacts fixes (30 et 31), ce dernier étant relié à une borne de raccordement (32), et un circuit magnétique détecteur de surintensité comprenant dans l~exemple illustré ici, une culasse (22) percée d'une ouverture t42) et excitée par un bobinage (23) dont une première borne est l'~ '
L'invention se rapporte à un contacteur électro-magnétique à ouverture rapide des contacts lor~ de l'appa-rition de surintensités dans le circuit fermé par ces derniers, comprenant :
5 - un électro-aimant pour la commande d'au moins un contact mobile, - un dispositif sensible à une surintensité et constitué par un bobinage placé dans le circuit et un noyau magnétique, ce dernier étant associé à un percuteur qui agit sur le contact 10 mobile pour le séparer du contacte fixe, - des moyens d'accrochage qui maintiennent le percuteur dans la position correspondant à l'apparition de la surintensité, - et un interrupteur qui est placé dans le circuit d'alimen-tation de l'électro-aimant et qui est ouvert lorsque le 15 noyau est attiré par le bobinage.
Un appareil conforme à la structure définie ci-dessus est connu par le brevet allemand n~ 735 838, dans lequel le percuteur effectue une course trop faible pour que le contact mobile prenne une position suffisamment éloignée 20 du contact fixe. Il a par suite, été nécessaire d'associer au contact mobile un dispositif permettant d'augmenter la course de celui-ci avant que l'ouverture du circuit de l'électro-aimant ait donné audit contact sa position de repos.
L'invention se propose par suite, d'une part de fournir un contacteur limiteur dans lequel l'ouverture des contacts lors de l'apparition de surintensités dans le circuit sera suffisamment rapide pour lui conférer les propriétés de limitation de courant qui sont aujourd'hui '.:'.
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~t~.~
nécessaires même dans les appareils dont le courant nominal est relativement faible, et d'autxe part, d'assurer la cons-tance du seuil de déclenchement, lors du vieillissement de l'appareil.
Selon l'invention, ce résultat est atteint grâce au fait que le contact mobile est un pont d~s contact symétrique associé à un premier organe de rappel élastique placé dans l'axe de symétrie et qui tend à l'appliquer sur deux contacts fixes, que le noyau associé au bobinage transmet 10 son mouvement au pont de contact concentriquement auclit axe entre l'armature de l'électro-aimant et le pont de contact, que le percuteur effectue une course telle que la position donnée au pont de contact losque le noyau est maintenu par les moyens d'accrochage soit suf~isante pour provoquer la 15 limitation du courant, et que une tige de poussée transmet-tant les mouvements de ladite armature audit pont de contact, sans être reliée à ce dernier, se déplace dans ledit axe de symétrie, des seconds organes élastiques de rappel agissant sur l'armature pour provoquer la séparation 20 du pont de contact des contacts fixes lorsque l'électro-aimant n'est pas alimenté.
On connaît également par exemple par le brevet USA 3 407368 des appareils disjoncteurs dans lesquels le bo-binage et le noyau qui lui sont associés sont disposés entre 25 les contacts et un dispositif de commande ; dans cet appareil connu où le noyau est lié au contact mobile, la position du noyau au repos, c'est-~à ~dire lorsque les contacts sont fermés, ainsi que les efforts élastiques qui lui sont appliqués, dépendent de l'état d'usure des contacts de sorte que le seuil de déclenchement se modifie avec son vieillissement.
L'invention ainsi que des avantages spécifiques fournis par des modes particuliers de réalisation, seront 5 mieux compris à la lecture de la description qui suit et qui est accompagnée des figures suivantes :
Les figures 1 à 4 représentent un mode de réalisation de l'invention avec un organe de transmission unique, vu en coupe longitudinale et dans des états de fonc-10 tionnement différents.
La figure 5 montre un détail de réalisation du dis-positif de maintien à passage de point neutre.
Les figures 6 at 7 illustrent par deux coupes effectuées selon des plans perpendiculaires les détails d'un 15 second type de dispositif de maintien ou d'accrochage.
Les figures 8 et 9 représentent deux modes de réalisation dans lesquels les fonctions du percuteur et de la tige de poussée sont réalisées par des pièces séparées.
La figure 10 montre un mode de réalisation dans 20 lequel le bobinage et le noyau ne sont pas placés dans l'axe de symétrie.
A la figure 1, on reconnalt en (1) le bo~tier de l'appareil qui reçoit notamment la culasse fixe (2) d'un électro-aimant dont la bobine d'excitation est (21), deux 25 contacts fixes (30 et 31), ce dernier étant relié à une borne de raccordement (32), et un circuit magnétique détecteur de surintensité comprenant dans l~exemple illustré ici, une culasse (22) percée d'une ouverture t42) et excitée par un bobinage (23) dont une première borne est l'~ '
2~ ~
reliée à une borne de raccordement (33) tandis que la seconde borne est reliée au contact fixe (30).
Une armature (3) est associée à l'électro-aimant (2, 21) et porte une pièce d'attelage (8) qui reçoit 5 l'action élastique de ressort de rappel (6 , 7), qui sont placés entre elle et le bâti et tendent à séparer l'armature
reliée à une borne de raccordement (33) tandis que la seconde borne est reliée au contact fixe (30).
Une armature (3) est associée à l'électro-aimant (2, 21) et porte une pièce d'attelage (8) qui reçoit 5 l'action élastique de ressort de rappel (6 , 7), qui sont placés entre elle et le bâti et tendent à séparer l'armature
(3) et la culasse (2). ~::
Un organe de transmission de mouvement (48) mobile longitudinalement, comporte deux portions opposées (16, 26) 10 dont la première (16) est reliée à la pièce d'attelage (8) à
l'aide d'un dispositif élastique à passage de point neutre comprenant deux ressorts de compression (11, 11') dont les extrémités opposées s'appuient d'une part sur la pièce d'attelage en (13) et d'autre part en (12) sur une pièce 15 d'appui (14) solidaire de ladite première portion (16) ; la seconde extrémité (26) qui est placée au voisinage des contacts fixes et entre ceux-ci, est suceptible de communi- .
quer un déplacement à un pont de contact (28) portant deux contacts mobiles (29) et (34) qui sont soumis en permanence ~-20 à la force élastique d'un ressort de pression (37) qui prend appui sur une surface (38) du boltier et tend à appliquer les contacts mobiLes contre les contacts fixes.
Grace à sa liaison élastique avec la pièce d'atte- ~
laget elle-même guidée en translation, et à des moyens de .
25 guidage non représentés, l'organe de transmission (48) est animé du même mouvement que la pièce d'attelage (8) et se déplace longitudinalement lorsque l'électro-aimant est excité, et à la désexcitation de celui-ci.
;
~ , 2'~ ~
Dans la position illustrée a la figure 1, où l'ap-pareil est dans l'état ouvert, l'armature (3) est séparée de la culasse (2) et une surface (17) de la pièce d'appui (14) est appliquée par les ressorts (11, 11') contre une surface 5 de référence (15) de la pièce d'attelage (18) en raison du fait que les points d'application (12) des ressorts sont plus près de ladite surface de référence que les points d'application (13).
Dans cette position, une surface frontale (36) 10 placée à l'extrémité (26) de la tige de poussée, est appliquée sur la surface (35) du pont de contact (28) et applique ce dernier contre une butée (41) du bo1tier en ouvrant le circuit et en comprimant le ressort (37).
Des moyens de guidage (39) et (40) associés respec-15 tivement au pont de contact (28) et à une portion solidaire du boltier (1), assurent un déplacement sensiblement paral- '~
lèle du pont. Ces moyens de guidage peuvent avantageusement être placés concentriquement au ressort (37).
Si l'on provoque l'excitation de l'électro-aimant, ' : -20 l'armature (3) se déplace vers le bas de la figureentraînant avec elle la pièce d'attelage (8), qui comprime les ressorts de rappel (6, 7).
Cette pièce (8) amène à son tour l'organe de trans-mission (48) qui, grâce à l'action de maintien des ressorts 25 (11, 11'), peut être considéré comme solidaire dans ce mouvement.
Lorsque l'armature est appliquée contre le noyau, les éléments de l'appareil se trouvent dans la position indiquée à la figure 2 qui correspond à l'état de fermeture.
L
Dans cette position, les contacts mobiles du pont sont appli~ués par le ressort (37) contre les contacts fixes (31, 30), et la surface frontale (36) de la tige de poussée est séparée de la surface (35) du pont par une distance 5 mesurée par la cote (e).
La pression de contact est par suite indépendante de l'état des pièces mobiles, et la position de l'organe de transmission ne dépend pas de l'usure des contacts.
La culasse magnétique dont la présence a été signa-10 lée ci-dessus, coopère avec un noyau magnétique mobile (24) qui est traversé par la région centrale de l'organe de transmission et peut coulisser sur celle-ci. Ainsi que cela est visible sur la figure 1, un ressort de rappel (20) placé
concentriquement à cet organe applique le noyau contre un 15 épaulement (25) dudit organe en prenant appui sur la pièce (14) qui en est solidaire. L'accouplement unidirectionnel entre le noyau et l'organe de transmission, permet à l'arma-ture d'effectuer une course (1) supérieure à la distance j qui sépare la surface (27) du noyau de la surEace polaire 20 (46) de la culasse (22), voir figures 1 et 2.
La solidarité entre la pièce (14) et l'organe de transmission peut être assurée par une goupille transversale (18), visible également à la figure 5, qui remplit en outre une fonction d'accouplement avec jeu entre l'organe de 25 transmission et la pièce d'attelage. A cet effet, au moins une extrémité (44) de la goupille (18) se trouve placée dans une rainure longitudinale (19) de la pièce d'accouplement, dont les dimensions sont telles que la position que peut prendre l'organe de transmission par rapport à la pièce d'ac-%
couplement lorsque la pièce tl4) est séparée de la surface (17), se trouve déterminée par le contact entre l'extrémité
t44) de la goupille et l'extrémité (45) de la rainure (19).
Lorsqu'un courant d'intensité suffisamment 5 important circule dans le circuit, le noyau ferro-magnétique (24) est attiré par la culasse et communique à l'organe de transmission un effort dirigé vers la droite de la figure.
Lorsque cet effort est supérieur à la résultante des forces exercées par les ressorts (11, 11') du dispositif 10 à passage de point neutre, l'organe de transmission est déplacé brutalement vers la droite et provoque la séparation des contacts fixes et mobiles. Par suite l'organe de trans-mission (48) joue le rôle d'une tige de poussée transmettant le mouvement de l'armature (3) et d'un percuteur déclenché
15 par le noyau t24).
Pendant une première phase du mouvement de déclen-chement, l'organe de transmission décrit une course (a), voir figure 2, avant de dépasser le point neutre. Si la valeur de cette course est inférieure à la valeur de la dis-20 tance (e), le pont de contact sera percuté, au cours de laphase suivante, avec une vitesse qui résultera de l'accélé-ration communiquée à la masse de l'organe de transmission par la force d'attraction du noyau (24) et par la force longitudinale résultant de la décompression des ressorts 25 (11, 11'), dont la résultante est maintenant dirigée vers la droite de la figure.
Dans l'état de l'ouverture illustré à la figure 3, où l'armature (3) est encore appliquée sur la culasse fixe de l'électro-aimant (2, 4), la goupille (18, 44) visible à
X
~7 ~ ~
la figure 5 est elle-même appliquée contre la surface (45) de la pièce d'attelage (8), ce qui détermine la position de l'organe de transmission et, par suite, la cote d'ouverture (d) des contacts.
Au cours du processus de déc]Lenchement qui vient d'être décrit, la surface (27) du noyau (24) est venue s'appliquer sur la surface polaire (46) de la culasse ; un jeu (h) peut séparer dans cet état la surface (27) et l'épaulement ~25) contre lequel elle était appliquée.
On constate que grâce aux dispositions décrites, ci-dessus, le seuil de déclenchement en présence d'une surintensité déterminée est défini uniquement par la dispo-sition géométrique des éléments du dispositif à passage de point neutre, par la position du noyau et par les masses des 15 pièces mobiles.
Lorsque l'appareil doit effectuer la coupure d'une ligne d'alimentation polyphasée, des ensembles de commuta-tion identiques à celui qui vient d'être décrit sont associés à la pièce d'attelage pour chaque phase.
Dans ce cas, il est nécessaire de provoquer, immé-diatement après l'ouverture du circuit de la phase qui a connu une surintensité, l'ouverture des circuits des phases voisines.
~ cet effet, une palette auxiliaire (47~ peut être 25 associée à chaque culasse telle que (22) pour provoquer l'ouverture du circuit d'excltation de l'électro-aimant ;
cette palette provoquera de façon connue l'ouverture dudit circuit d'excitation pour une intensité inférieure à celle provoquant le déclenchement du dispositif à point neutre, .
afin, par une coupure à rapidité normale, de protéger la charge alimentée par l'appareil contre des surintensités moins élevées.
La position d'ouverture générale, après un déclen-5 chement provoqué par une surintensité très importante, estreprésentée à la figure 4, pour laquelle les contacts fixes et mobiles de toutes les phases sont ouverts ; dans cet état, la pièce d'attelage prend une position (B) moins éloi-gnée de l'électro-aimant (2, 4) que ne l'est la position (A) 10 correspondant à une ouverture normale, sans apparition de surintensité, et ceci en raison de la position qu'ont pris les ressorts (11, 11').
Cette position permet d'obtenir pour les pôles qui n'ont pas été parcourus par la surintensité importante, et 15 dont les dispositifs à point neutre restent dans la position représentée figures 1 et 2, une distance d'ouverture de contact égale à la distance notée (f) sur la figure 3.
Un organe de réarmement non représenté permet d'agir soit sur la pièce d'attelage dans le sens de la 20 flèche F, soit sur le pont de contact dans le sens F' pour obtenir à nouveau la position illustrée à la figure 1.
Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 9 où~les organes jouant les mêmes fonctions sont affectés des mêmes repères, les fonctions de l'élément 25 commun, qui servait à la fois à l'actionnement normal du ::
contact mobile et à sa percussion en cas de surintensité, ont été séparées de façon à procurer non seulement une plus grande liberté dans le mouvement respectif des pièces, mais encore une certaine indépendance entre les tolérances de _ g _ ~ :
fabrication des organes nécessaires aux réalisation respec-tives de ces fonctions.
La tige de poussée (116), dont une extrémité est toujours associée aux mouvements de l'armature, présente 5 maintenant une allure cylindrique, qui se termine, comme dans le cas précédent, par une extrémité (118) placée au voisinage du pont de contact (28).
La culasse (22) et le bobinage (23) coopèrent ici également avec une pièce métallique (24) qui peut prendre 10 l'allure d'un anneau ou celle d'un noyau plongeur. Dans les lignes qui suivent, cette pièce sera désignée par noyau.
Le noyau (24) est porté par une portion tubulaire (126) qui constitue un percuteur et dont la seule fonction est d'interrompre le circuit lors de l'apparition d'une 15 surintensité suffisante ; le percuteur est enfilé sans frot-tement sur la tige de poussée dont il constitue éventuel-lement le fourreau de guidage. La portion (114) placée à une extrémité du percuteur située du côté de l'armature est appliquée dans sa position de repos contre une portée fixe 20 ~115) du bo~tier par la composante axiale de deux ressorts (11, 11') constituant comme dans le cas précédent un dispo-sitif de maintien à passage de point neutre. On constatera toutefois que les extrémités (10) de ces ressorts s'appuient maintenant sur des portions également fixes du boltier 25 telles que (113).
Le noyau (24) dont la position par rapport aux sur-faces polaires de la culasse (22) est déterminée par son ap-pui sur une collerette (125) du percuteur, est maintenu au repos dans cette position par un ressort d'asservissement (20). On constate que dans ce mode de réalisation tous les éléments dont les dimensions déterminent l'entrefer (j) sont des éléments qui sont soit fixes par rapport au boltier qui les porte, soit encore des éléments qui s'appuient sur 5 celui-ci.
La réalisation d'un entrefer (j) de dimension déterminée et les cotes de montage du dispositif de maintien sont donc plus faciles à respecter, et par suite, le seuil de déclenchement se trouve non seulement mieux déterminé, 10 mais bénéficie ici encore d'une grande constance lors du vieillissement de l'appareil, provoqué par exemple par l'usure des contacts.
Comme dans l'exemple précédent, le réarmement de l'appareil peut être obtenu par une action manuelle exercée 15 soit sur le pont de contact, soit sur le percuteur.
Le dispositif de maintien, illustré aux figures 1 à
Un organe de transmission de mouvement (48) mobile longitudinalement, comporte deux portions opposées (16, 26) 10 dont la première (16) est reliée à la pièce d'attelage (8) à
l'aide d'un dispositif élastique à passage de point neutre comprenant deux ressorts de compression (11, 11') dont les extrémités opposées s'appuient d'une part sur la pièce d'attelage en (13) et d'autre part en (12) sur une pièce 15 d'appui (14) solidaire de ladite première portion (16) ; la seconde extrémité (26) qui est placée au voisinage des contacts fixes et entre ceux-ci, est suceptible de communi- .
quer un déplacement à un pont de contact (28) portant deux contacts mobiles (29) et (34) qui sont soumis en permanence ~-20 à la force élastique d'un ressort de pression (37) qui prend appui sur une surface (38) du boltier et tend à appliquer les contacts mobiLes contre les contacts fixes.
Grace à sa liaison élastique avec la pièce d'atte- ~
laget elle-même guidée en translation, et à des moyens de .
25 guidage non représentés, l'organe de transmission (48) est animé du même mouvement que la pièce d'attelage (8) et se déplace longitudinalement lorsque l'électro-aimant est excité, et à la désexcitation de celui-ci.
;
~ , 2'~ ~
Dans la position illustrée a la figure 1, où l'ap-pareil est dans l'état ouvert, l'armature (3) est séparée de la culasse (2) et une surface (17) de la pièce d'appui (14) est appliquée par les ressorts (11, 11') contre une surface 5 de référence (15) de la pièce d'attelage (18) en raison du fait que les points d'application (12) des ressorts sont plus près de ladite surface de référence que les points d'application (13).
Dans cette position, une surface frontale (36) 10 placée à l'extrémité (26) de la tige de poussée, est appliquée sur la surface (35) du pont de contact (28) et applique ce dernier contre une butée (41) du bo1tier en ouvrant le circuit et en comprimant le ressort (37).
Des moyens de guidage (39) et (40) associés respec-15 tivement au pont de contact (28) et à une portion solidaire du boltier (1), assurent un déplacement sensiblement paral- '~
lèle du pont. Ces moyens de guidage peuvent avantageusement être placés concentriquement au ressort (37).
Si l'on provoque l'excitation de l'électro-aimant, ' : -20 l'armature (3) se déplace vers le bas de la figureentraînant avec elle la pièce d'attelage (8), qui comprime les ressorts de rappel (6, 7).
Cette pièce (8) amène à son tour l'organe de trans-mission (48) qui, grâce à l'action de maintien des ressorts 25 (11, 11'), peut être considéré comme solidaire dans ce mouvement.
Lorsque l'armature est appliquée contre le noyau, les éléments de l'appareil se trouvent dans la position indiquée à la figure 2 qui correspond à l'état de fermeture.
L
Dans cette position, les contacts mobiles du pont sont appli~ués par le ressort (37) contre les contacts fixes (31, 30), et la surface frontale (36) de la tige de poussée est séparée de la surface (35) du pont par une distance 5 mesurée par la cote (e).
La pression de contact est par suite indépendante de l'état des pièces mobiles, et la position de l'organe de transmission ne dépend pas de l'usure des contacts.
La culasse magnétique dont la présence a été signa-10 lée ci-dessus, coopère avec un noyau magnétique mobile (24) qui est traversé par la région centrale de l'organe de transmission et peut coulisser sur celle-ci. Ainsi que cela est visible sur la figure 1, un ressort de rappel (20) placé
concentriquement à cet organe applique le noyau contre un 15 épaulement (25) dudit organe en prenant appui sur la pièce (14) qui en est solidaire. L'accouplement unidirectionnel entre le noyau et l'organe de transmission, permet à l'arma-ture d'effectuer une course (1) supérieure à la distance j qui sépare la surface (27) du noyau de la surEace polaire 20 (46) de la culasse (22), voir figures 1 et 2.
La solidarité entre la pièce (14) et l'organe de transmission peut être assurée par une goupille transversale (18), visible également à la figure 5, qui remplit en outre une fonction d'accouplement avec jeu entre l'organe de 25 transmission et la pièce d'attelage. A cet effet, au moins une extrémité (44) de la goupille (18) se trouve placée dans une rainure longitudinale (19) de la pièce d'accouplement, dont les dimensions sont telles que la position que peut prendre l'organe de transmission par rapport à la pièce d'ac-%
couplement lorsque la pièce tl4) est séparée de la surface (17), se trouve déterminée par le contact entre l'extrémité
t44) de la goupille et l'extrémité (45) de la rainure (19).
Lorsqu'un courant d'intensité suffisamment 5 important circule dans le circuit, le noyau ferro-magnétique (24) est attiré par la culasse et communique à l'organe de transmission un effort dirigé vers la droite de la figure.
Lorsque cet effort est supérieur à la résultante des forces exercées par les ressorts (11, 11') du dispositif 10 à passage de point neutre, l'organe de transmission est déplacé brutalement vers la droite et provoque la séparation des contacts fixes et mobiles. Par suite l'organe de trans-mission (48) joue le rôle d'une tige de poussée transmettant le mouvement de l'armature (3) et d'un percuteur déclenché
15 par le noyau t24).
Pendant une première phase du mouvement de déclen-chement, l'organe de transmission décrit une course (a), voir figure 2, avant de dépasser le point neutre. Si la valeur de cette course est inférieure à la valeur de la dis-20 tance (e), le pont de contact sera percuté, au cours de laphase suivante, avec une vitesse qui résultera de l'accélé-ration communiquée à la masse de l'organe de transmission par la force d'attraction du noyau (24) et par la force longitudinale résultant de la décompression des ressorts 25 (11, 11'), dont la résultante est maintenant dirigée vers la droite de la figure.
Dans l'état de l'ouverture illustré à la figure 3, où l'armature (3) est encore appliquée sur la culasse fixe de l'électro-aimant (2, 4), la goupille (18, 44) visible à
X
~7 ~ ~
la figure 5 est elle-même appliquée contre la surface (45) de la pièce d'attelage (8), ce qui détermine la position de l'organe de transmission et, par suite, la cote d'ouverture (d) des contacts.
Au cours du processus de déc]Lenchement qui vient d'être décrit, la surface (27) du noyau (24) est venue s'appliquer sur la surface polaire (46) de la culasse ; un jeu (h) peut séparer dans cet état la surface (27) et l'épaulement ~25) contre lequel elle était appliquée.
On constate que grâce aux dispositions décrites, ci-dessus, le seuil de déclenchement en présence d'une surintensité déterminée est défini uniquement par la dispo-sition géométrique des éléments du dispositif à passage de point neutre, par la position du noyau et par les masses des 15 pièces mobiles.
Lorsque l'appareil doit effectuer la coupure d'une ligne d'alimentation polyphasée, des ensembles de commuta-tion identiques à celui qui vient d'être décrit sont associés à la pièce d'attelage pour chaque phase.
Dans ce cas, il est nécessaire de provoquer, immé-diatement après l'ouverture du circuit de la phase qui a connu une surintensité, l'ouverture des circuits des phases voisines.
~ cet effet, une palette auxiliaire (47~ peut être 25 associée à chaque culasse telle que (22) pour provoquer l'ouverture du circuit d'excltation de l'électro-aimant ;
cette palette provoquera de façon connue l'ouverture dudit circuit d'excitation pour une intensité inférieure à celle provoquant le déclenchement du dispositif à point neutre, .
afin, par une coupure à rapidité normale, de protéger la charge alimentée par l'appareil contre des surintensités moins élevées.
La position d'ouverture générale, après un déclen-5 chement provoqué par une surintensité très importante, estreprésentée à la figure 4, pour laquelle les contacts fixes et mobiles de toutes les phases sont ouverts ; dans cet état, la pièce d'attelage prend une position (B) moins éloi-gnée de l'électro-aimant (2, 4) que ne l'est la position (A) 10 correspondant à une ouverture normale, sans apparition de surintensité, et ceci en raison de la position qu'ont pris les ressorts (11, 11').
Cette position permet d'obtenir pour les pôles qui n'ont pas été parcourus par la surintensité importante, et 15 dont les dispositifs à point neutre restent dans la position représentée figures 1 et 2, une distance d'ouverture de contact égale à la distance notée (f) sur la figure 3.
Un organe de réarmement non représenté permet d'agir soit sur la pièce d'attelage dans le sens de la 20 flèche F, soit sur le pont de contact dans le sens F' pour obtenir à nouveau la position illustrée à la figure 1.
Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 9 où~les organes jouant les mêmes fonctions sont affectés des mêmes repères, les fonctions de l'élément 25 commun, qui servait à la fois à l'actionnement normal du ::
contact mobile et à sa percussion en cas de surintensité, ont été séparées de façon à procurer non seulement une plus grande liberté dans le mouvement respectif des pièces, mais encore une certaine indépendance entre les tolérances de _ g _ ~ :
fabrication des organes nécessaires aux réalisation respec-tives de ces fonctions.
La tige de poussée (116), dont une extrémité est toujours associée aux mouvements de l'armature, présente 5 maintenant une allure cylindrique, qui se termine, comme dans le cas précédent, par une extrémité (118) placée au voisinage du pont de contact (28).
La culasse (22) et le bobinage (23) coopèrent ici également avec une pièce métallique (24) qui peut prendre 10 l'allure d'un anneau ou celle d'un noyau plongeur. Dans les lignes qui suivent, cette pièce sera désignée par noyau.
Le noyau (24) est porté par une portion tubulaire (126) qui constitue un percuteur et dont la seule fonction est d'interrompre le circuit lors de l'apparition d'une 15 surintensité suffisante ; le percuteur est enfilé sans frot-tement sur la tige de poussée dont il constitue éventuel-lement le fourreau de guidage. La portion (114) placée à une extrémité du percuteur située du côté de l'armature est appliquée dans sa position de repos contre une portée fixe 20 ~115) du bo~tier par la composante axiale de deux ressorts (11, 11') constituant comme dans le cas précédent un dispo-sitif de maintien à passage de point neutre. On constatera toutefois que les extrémités (10) de ces ressorts s'appuient maintenant sur des portions également fixes du boltier 25 telles que (113).
Le noyau (24) dont la position par rapport aux sur-faces polaires de la culasse (22) est déterminée par son ap-pui sur une collerette (125) du percuteur, est maintenu au repos dans cette position par un ressort d'asservissement (20). On constate que dans ce mode de réalisation tous les éléments dont les dimensions déterminent l'entrefer (j) sont des éléments qui sont soit fixes par rapport au boltier qui les porte, soit encore des éléments qui s'appuient sur 5 celui-ci.
La réalisation d'un entrefer (j) de dimension déterminée et les cotes de montage du dispositif de maintien sont donc plus faciles à respecter, et par suite, le seuil de déclenchement se trouve non seulement mieux déterminé, 10 mais bénéficie ici encore d'une grande constance lors du vieillissement de l'appareil, provoqué par exemple par l'usure des contacts.
Comme dans l'exemple précédent, le réarmement de l'appareil peut être obtenu par une action manuelle exercée 15 soit sur le pont de contact, soit sur le percuteur.
Le dispositif de maintien, illustré aux figures 1 à
4 et 9, peut prendre des formes particulières et des varian-tes qui devront toutes assurer au percuteur deux positions stables, une première position pour laquelle le noyau est 20 maintenu à une distance déterminée des pièces polaires avec lesquelles il coopère, et une seconde position correspondant à un déclenchement provoqué par une surintensité pour laquelle l'extrémité du percuteur sépare le pont de contact mobile des contacts fixes, et ceci d'une distance telle que 25 la limitation de la surintensité soit effectivement reallsee.
Un mode de réalisation avantageux du dispositif de maintien représenté aux figures 6 et 7, permet à la pàlette (47), mentionnée ci-dessus dans le premier mode de réalisa-.. ... , . : . . . ~ ~
2~
tion, de coopérer avec la culasse sans nécessi.er un volume excessif.
La palette (47) qui est pivotée sur une arête (62) de la culasse (22) est percée d'une ouverture (49) placée :~
Un mode de réalisation avantageux du dispositif de maintien représenté aux figures 6 et 7, permet à la pàlette (47), mentionnée ci-dessus dans le premier mode de réalisa-.. ... , . : . . . ~ ~
2~
tion, de coopérer avec la culasse sans nécessi.er un volume excessif.
La palette (47) qui est pivotée sur une arête (62) de la culasse (22) est percée d'une ouverture (49) placée :~
5 dans l'axe de l'organe de transmission de mouvement (48~. Le noyau (50) de forme cylindrique, est monté sur cet organe d'une façon analogue à celle représentée sur la figure 1 et présente une collerette ou prolonge~ent latéral (51) dont le rebord (52) visible figure 7 vient se verrouiller sous un 10 crochet (53) solidaire d'une lame élastique (54) lorsque le noyau (50) a été attiré par la culasse (22). :.
... .
Ici encore un organe (55) commandé à la main permet de libérer le noyau par déformation de la lame élastique, pour lui redonner sa position de repos ; cette position est 15 ici obtenue par l'effort élastique exercé par le ressort (56) qui place la collerette contre une surface d'appui (57) du bâti, voir figure 7.
Dans la variante, représentée à la figure 8 et plus partlculièrement applicable à un appareil faisant usage d'un 20 percuteur et d'une tige de poussée, le percuteur (59) soli-daire du noyau (50) peut être tubulaire sur toute sa longueur, entourer la tige de poussée (118) et se prolonger jusqu'au voisinage du pont de contact. Le dispositif d'accrochage peut être identique à celui illustré à la 25 figure 7.
Dans les figures 6 à 8, l'extrémité (58) de la palette opposée à l'axe de pivotage est associée de façon connue à l'organe d'actionnement (60) d'un interrupteur (61) qui devra interrompre le courant circulant dans la bobine ~
.~
':
(21) de l'électro-aimant de manoeuvre, lorsque le courant circulant dans le circuit principal atteindra par exemple dix fois l'intensité nominale de l'appareil~
Cette palette a donc pour fonction de confirmer par 5 coupure du courant d'alimentation de l'électro-aimant de commande la séparation des contacts fixes et mobiles lorsque celle-ci a été provoquée par l'action du percuteur, ainsi que d'obtenir la séparation des contacts sur les pôles n7ayant pas été soumis à la forke surintensité qui a 10 provoqué le déclenchement.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 10, où les organes ayant les mêmes fonctions que dans les exemples précédents, sont affectés des mêmes repères, la culasse (22), le bobinage (23), la palette (47) et le noyau 15 (50) ne sont pas disposés dans l'axe de l'organe unique (48) faisant office de tige de poussée et de percuteur.
Cet organe présente entre ses extrémités, placées comme ci-dessus dans l'axe entre le pont de contact (28) et l'armature (3), une encoche ou ouverture (63) dans laquelle 20 pénètre l'extrémité (58) de la palette.
Ici encore, pour des intensités suffisamment élevées, le noyau (50) fait basculer la palette (47) pour provoquer le soulèvement du pont par l'intermédiaire dé
l'organe (48), et conserve sa position attirée par l'accro-25 chage du rebord ~51) sous le crochet de la lame élastique(54).
... .
Ici encore un organe (55) commandé à la main permet de libérer le noyau par déformation de la lame élastique, pour lui redonner sa position de repos ; cette position est 15 ici obtenue par l'effort élastique exercé par le ressort (56) qui place la collerette contre une surface d'appui (57) du bâti, voir figure 7.
Dans la variante, représentée à la figure 8 et plus partlculièrement applicable à un appareil faisant usage d'un 20 percuteur et d'une tige de poussée, le percuteur (59) soli-daire du noyau (50) peut être tubulaire sur toute sa longueur, entourer la tige de poussée (118) et se prolonger jusqu'au voisinage du pont de contact. Le dispositif d'accrochage peut être identique à celui illustré à la 25 figure 7.
Dans les figures 6 à 8, l'extrémité (58) de la palette opposée à l'axe de pivotage est associée de façon connue à l'organe d'actionnement (60) d'un interrupteur (61) qui devra interrompre le courant circulant dans la bobine ~
.~
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(21) de l'électro-aimant de manoeuvre, lorsque le courant circulant dans le circuit principal atteindra par exemple dix fois l'intensité nominale de l'appareil~
Cette palette a donc pour fonction de confirmer par 5 coupure du courant d'alimentation de l'électro-aimant de commande la séparation des contacts fixes et mobiles lorsque celle-ci a été provoquée par l'action du percuteur, ainsi que d'obtenir la séparation des contacts sur les pôles n7ayant pas été soumis à la forke surintensité qui a 10 provoqué le déclenchement.
Dans le mode de réalisation illustré à la figure 10, où les organes ayant les mêmes fonctions que dans les exemples précédents, sont affectés des mêmes repères, la culasse (22), le bobinage (23), la palette (47) et le noyau 15 (50) ne sont pas disposés dans l'axe de l'organe unique (48) faisant office de tige de poussée et de percuteur.
Cet organe présente entre ses extrémités, placées comme ci-dessus dans l'axe entre le pont de contact (28) et l'armature (3), une encoche ou ouverture (63) dans laquelle 20 pénètre l'extrémité (58) de la palette.
Ici encore, pour des intensités suffisamment élevées, le noyau (50) fait basculer la palette (47) pour provoquer le soulèvement du pont par l'intermédiaire dé
l'organe (48), et conserve sa position attirée par l'accro-25 chage du rebord ~51) sous le crochet de la lame élastique(54).
Claims (6)
1. Contacteur électro-magnétique à ouverture rapide des contacts lors de l'apparition de surintensités dans le circuit fermé par ces derniers, comprenant un électro-aimant pour la commande d'au moins un contact mobile par rapport à un contact fixe, ledit électro-aimant ayant une armature, un dispositif sensible à une surinten-sité et constitué par un bobinage placé dans le circuit et un noyan magnétique, ce dernier étant associé à un per-cuteur qui agit sur ledit contact mobile pour le séparer dudit contact fixe, des moyens d'accrochage qui maintien-nent le percuteur dans la position correspondant à l'-apparition de la surintensité, et un interrupteur qui est placé dans le circuit d'alimentation de l'électro-aimant et qui est ouvert lorsque ledit noyau magnétique est attiré par ledit bobinage, caractérisé en ce que ledit contact mobile est un pont de contact symétrique associé
à un premier organe de rappel élastique, placé dans l'axe de symétrie, gui tend à l'appliquer sur deux contacts fixes, que ledit noyau associé au bobinage transmet son mouvement au pont de contact concentriquement audit axe entre ladite armature de l'électro-aimant et le pont de contact, que le percuteur effectue une course telle que la position donnée au pont de contact lorsque le noyau est maintenu par les moyens d'accrochage soit suffisante pour provoquer la limitation du courant, et qu'une tige de poussée qui transmet les mouvements de ladite armature audit pont de contact sans être reliée à ce dernier, se déplace dans ledit axe de symétrie, des seconds organes de rappel élastiques agissant sur l'armature pour provo-quer la séparation du pont de contact des contacts fixes lorsque l'électro-aimant n'est pas alimenté.
à un premier organe de rappel élastique, placé dans l'axe de symétrie, gui tend à l'appliquer sur deux contacts fixes, que ledit noyau associé au bobinage transmet son mouvement au pont de contact concentriquement audit axe entre ladite armature de l'électro-aimant et le pont de contact, que le percuteur effectue une course telle que la position donnée au pont de contact lorsque le noyau est maintenu par les moyens d'accrochage soit suffisante pour provoquer la limitation du courant, et qu'une tige de poussée qui transmet les mouvements de ladite armature audit pont de contact sans être reliée à ce dernier, se déplace dans ledit axe de symétrie, des seconds organes de rappel élastiques agissant sur l'armature pour provo-quer la séparation du pont de contact des contacts fixes lorsque l'électro-aimant n'est pas alimenté.
2. Contacteur selon la revendication 1, carac-térisé en ce que le percuteur et la tige de poussée sont constitués par un organe de transmission unique sur le-quel est disposé le noyau, et que celui-ci est appliqué
sur un épaulement dudit organe par un organe élastique, de sorte que la course qui est effectuée par l'organe de transmission puisse être supérieure à la distance qui sépare le noyau de surfaces polaires associées au bobi-nage.
sur un épaulement dudit organe par un organe élastique, de sorte que la course qui est effectuée par l'organe de transmission puisse être supérieure à la distance qui sépare le noyau de surfaces polaires associées au bobi-nage.
3. Contacteur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage comprennent un dispositif élastique à passage de point neutre qui est disposé entre une pièce d'attelage solidaire de l'armature de l'électro-aimant et une extrémité de l'organe de trans-mission opposée à l'extrémité qui agit sur le pont de contact.
4. Contacteur selon les revendications 1, caractérisé en ce que le percuteur est une pièce tubulaire coulissant sur la tige de poussée, le noyau étant porté
par ladite pièce tubulaire et se trouvant placé à une distance déterminée de surfaces polaires associées à la bobine, par l'effort élastique d'au moins un organe de rappel.
par ladite pièce tubulaire et se trouvant placé à une distance déterminée de surfaces polaires associées à la bobine, par l'effort élastique d'au moins un organe de rappel.
5. Contacteur selon les revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage comprennent un dispositif élastique à passage de point neutre qui est disposé entre une portion fixe du boîtier et une extré-mité du percuteur opposée à l'extrémité qui agit sur le pont de contact.
6. Contacteur selon les revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que le noyau est associé à une culasse magnétique excitée par la bobine et traverse une ouver-ture pratiquée dans une palette coopérant avec la même culasse pour actionner l'interrupteur de l'électro-aimant, une extension solidaire dudit noyau s'étendant latéralement de façon à entraîner ladite palette et à
se verrouiller derrière un crochet porté par une lame élastique lorsque le noyau est à la fin de sa course.
se verrouiller derrière un crochet porté par une lame élastique lorsque le noyau est à la fin de sa course.
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|---|---|---|---|
| FR7734366 | 1977-11-08 | ||
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|---|---|
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