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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION sous le bénéfice de la Convention Internationale du 20 Mars 1883 "RELAIS D'ACCELERATION AMPEREMETRIQUE ASSERVI" ayant fait l'objet d'une demande de brevet déposée en France,
On connaît des équipements de contacteurs électromagnétiques utilisés pour le démarrage automatique ou semiautomatique de moteurs électriques. De tels équipem ents font ordinairement usage de résistances de démarrage dont les éléments voisins sont successivement mis en court-circuit par des contacteurs. Des relais d'accélération contrôlent la fermeture de ces derniers.
L'objet de la présente invention est un relais d'accélération ampèremétrique mécaniquement asservi à un contacteur électromagnétique. Parcouru par le courant de démarrage du moteur, ce relais contrôle le circuit de maintien du contacteur faisant suite à celui auquel il est asservi, et dont il autorise la fermeture dès que les deux conditions sui-
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vantes se trouvent simultanément remplies : a) le contacteur auquel le relais d'accélération est mécaniquement asservi se trouve lui-même dans la position de fermeture; b) le courant de démarrage n'excède pas une valeur fixée à l'avance et réglable entre certaines limites.
On réalise ainsi la fermeture des divers contacteurs dans un ordre rigoureux dès que la. vitesse acquise par le moteur fait retomber le courant de démarrage au-dessous d'une valeur prédéterminée.
Les dessins schématiques ci-annexés, auxquels on se réfère dans la description qui va suivre, montrent, à titre d'exemple, un contacteur unipolaire auquel a été adjoint un relais d'accélération ampèremétrique conforme à l'invention.
La figure i est une vue en élévation.
La figure 2 est une coupesuivant l'axe AA de la figure 1, représentant de profil le relais d'accélération en question dans une position correspondant à la position d'ouverture du contacteur auquel il est adjoint.
Sur ces deux figures, les mêmes chiffres de référence désignent respectivement les mêmes éléments ou organes.
On a représenté, à titre d'exemple, sur la figure 1, un contacteur unipolaire du type décrit dans le brevet français N 778.326 - du 2 Décembre 1933 (voir fig. 1 et 4 de ce dernier brevet), contacteur qui comporte essentiellement une commande électromagnétique 1 actionnant un contact mobile 2 par le moyen d'un arbre d'acier isolé 3 supporté, à chacune de ses extrémités, par des paliers et présentant entre eux la forme d'une barre rectangulaire. La commande électromagnétique 1 et le support en matière isolante 4 du contact fixe, contre lequel vient s'appuyer le contact mobile 2 dans la position de fermeture du contacteur, sont assujettis à une barre fixe 5 en acier qui sert également à la fixation de l'ensemble du contacteur.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, on assujettit, de toute manière appropriée, à cette même barre 5,
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voir fig. 2, le support 6 en matière isolante du nouveau relais d'accélération. Ce relais comporte, d'une part, monté sur le support 6, un électro-aimant dont un dispositif mécanique main- tient au collage l'armature mobile quand le contacteur cor- respondant se trouve dans la position d'ouverture, et des contacts auxiliaires actionnés par cette armature, - d'autre part, un dispositif d'asservissement mécanique solidaire de l'arbre mobile 3 du contacteur, dispositif qui, dans la position de fermeture du contacteur, vient annuler l'effet du dispositif de collage mentionné plus haut,
rendant possible un décollage de l'armature mobile de l'électro-aimant quand l'intensité du cou- rant d'excitation descend au-dessous d'une valeur donnée. La chute de l'armature mobile en question provoque la fermeture des contacts auxiliaires toujours ouverts quand cette armature est dans sa position de collage.
L'électro-aimant en fer à cheval, représenté partiel- lement coupé fig. 2, est constitué par le circuit magnétique fixe 7, la bobine d'excitation 8, parcourue par le courant de démarrage du moteur à contrôler ou par une fraction de ce cou- rant et montée sur la branche du circuit magnétique 7 la plus éloignée du support 6, et l'armature 9 mobile autour d'un axe horizontal 10 solidaire du dit support. Les contacts auxiliaires, composés par exemple d'une palette mobile 11 formant ressort et d'un contact fixe bipolaire 12, sont disposés au-dessus de l'élec- tro-aimant ci-dessus décrit, et actionnés par l'armature mobile 9.
On ménage, à cet effet, au centre de la branche verticale du circuit magnétique fixe ? qu'entoure la bobine 8, une ouverture où coulisse à frottement doux une tige métallique 13 arrondie à sa base et terminée à son sommet par un capuchon en matière isolante
14 qui soulève la palette mobile 11 quand l'armature mobile 9 se trouve au collage. Cette tige 13 ne repose pas directement sur l'armature mobile 9 ; elle prend appui sur l'extrémité supérieure 15' d'une vis 15 qui traverse 1!extrémité taraudée de cette ar- mature, et qu'un écrou 16 muni d'un dispositif de blocage 16' per- met d'immobiliser dans une position donnée.
Cette vis 15 assure le
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réglage de l'entrefer minimum ménagé entre le circuit magnétique fixe 7 et l'armature mobile 9, et permet d'ajuster entre certaines limites l'intensité du courant pour laquelle l'armature mobile 9 cesse d'être attirée.
Dans la position d'ouverture du contacteur auquel le relais d'accélération objet de l'invention est adjoint, l'armature mobile 9 est maintenue dans sa position supérieure par un dispositif mécanique dont la figure 2 représente un mode de réalisation. Celui-ci comporte un étrier vertical 17 qui facilite, d'une part, la fixation du support isolant 6 du relais d'accélé- ration à la barre 5 du contacteur au moyen de deux vis 18, et porte, d'autre part, à ses extrémités, deux pattes 19 et 20 représentées partiellement coupées, où coulisse à frottement doux une tige métallique 21 dont l'extrémité supérieure s'appuie contre l'armature mobile 9.
Cette tige 21 comporte, à sa partie inférieure, un épaulement 22 soumis à l'effort de compression d'un ressort à boudin concentrique 23 monté entre cet épaulement et la patte 20.
Le dispositifd'asservissement mécanique du relais d'accélération au contacteur auquel on l'adjoint se compose d'un support en deux pièces : étrier 24 et barre 25, assemblées au moyen de deux vis 26 sur l'arbre 3 et d'un levier 27 articulé à l'une de ses extrémités à un axe horizontal 28 solidaire de l'étrier 24. L'autre extrémité 29 du levier 27 qui se compose d'un laminé d'acier plié en forme d'U dont le fond a été partiel- lement découpé, vient, durant la rotation de l'arbre 3 qui détermine la fermeture du contacteur, appuyer par ses deux branches sur l'épaulement 22 de la tige 21 dont il provoque, en comprimant le ressort 23, un déplacement vertical vers le bas, libérant mécaniquement l'armature mobile 9.
Une vis 30 vissée dans un épaulement de l'étrier 24 et un ressort de rappel concentrique 31 permettent d'opérer un réglage précis de la position du levier 27 par rapport à l'arbre 3 du contacteur.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant : dans la position d'ouverture du contacteur, l'armature mobile 9 du relais se trouve maintenue par la tige 21 et le ressort 23 dans sa posi-
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tion de collage, fig. 2. Au moment de la fermeture du /contacteur, cette armature se trouve libérée mécaniquement. Dès que l'intensité du courant de démarrage du moteur qui parcourt la bobine 8 descend au-dessous d'une valeur limite donnée, l'armature mobile 9 tombe et les contacts auxiliaires supérieurs 11 - 12 se ferment; autorisant ainsi la fermeture du circuit de maintien du contacteur faisant suite à celui auquel le relais d'accélération est asservi.
Inversement, l'ouverture d'un contacteur est immédiatement suivie de la remise au collage de l'armature 9 sous l'action du ressort 23.
Il va de soi qu'on peut, sans sortir des limites de la présente invention, utiliser le relais décrit précédemment à des fins différentes. L'asservissement mécanique accompli cidessus par un contacteur électromagnétique peut encore être accompli par un contacteur d'un autre type, un disjoncteur, un interrupteur, et, d'une façon générale, par tous appareils électromécaniques ou mécaniques.
De plus il est naturellement loisible d'agencer différemment les éléments de ce relais de façon à en réaliser des variantes sans altérer le principe de fonctionnement décrit plus haut. On peut notamment substituer aux contacts auxiliaires bipolaires normalement ouverts décrits plus haut un nombre quelconque de contacts auxiliaires normalement ouverts ou normalement fermés. La vis 30 et le ressort 3i servant au réglage de l'asservissement mécanique du relais au contacteur auquel on l'adjoint peuvent également être agencés d'une manière diffé- rente tout en concourant au même but.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for
PATENT OF INVENTION under the benefit of the International Convention of March 20, 1883 "SLIDED AMPEREMETRIC ACCELERATION RELAY" having been the subject of a patent application filed in France,
There are known electromagnetic contactor equipment used for automatic or semi-automatic starting of electric motors. Such equipment ordinarily makes use of starting resistors, the neighboring elements of which are successively short-circuited by contactors. Acceleration relays control the closing of the latter.
The object of the present invention is an amperometric acceleration relay mechanically slaved to an electromagnetic contactor. Passed through by the motor starting current, this relay controls the contactor holding circuit following the one to which it is slaved, and which it authorizes closing as soon as the two conditions follow.
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simultaneously: a) the contactor to which the acceleration relay is mechanically slaved is itself in the closed position; b) the starting current does not exceed a value fixed in advance and adjustable between certain limits.
The closing of the various contactors is thus carried out in a strict order as soon as the. The speed acquired by the motor causes the starting current to fall below a predetermined value.
The accompanying schematic drawings, to which reference is made in the description which follows, show, by way of example, a single-pole contactor to which an amperometric acceleration relay in accordance with the invention has been added.
Figure i is an elevational view.
FIG. 2 is a section following the axis AA of FIG. 1, showing in profile the acceleration relay in question in a position corresponding to the open position of the contactor to which it is added.
In these two figures, the same reference numerals respectively denote the same elements or members.
There is shown, by way of example, in FIG. 1, a unipolar contactor of the type described in French patent N 778.326 - of December 2, 1933 (see fig. 1 and 4 of the latter patent), a contactor which essentially comprises a electromagnetic control 1 actuating a movable contact 2 by means of an insulated steel shaft 3 supported at each of its ends by bearings and having between them the shape of a rectangular bar. The electromagnetic control 1 and the insulating material support 4 of the fixed contact, against which the movable contact 2 rests in the closed position of the contactor, are secured to a fixed steel bar 5 which also serves for fixing the entire contactor.
According to one embodiment of the invention, is subjected, in any suitable manner, to this same bar 5,
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see fig. 2, the support 6 in insulating material of the new acceleration relay. This relay comprises, on the one hand, mounted on the support 6, an electromagnet, a mechanical device of which maintains the movable armature when bonding when the corresponding contactor is in the open position, and contacts auxiliaries actuated by this armature, - on the other hand, a mechanical servo device integral with the movable shaft 3 of the contactor, a device which, in the closed position of the contactor, cancels out the effect of the gluing device mentioned above high,
making it possible to lift off the moving armature of the electromagnet when the intensity of the excitation current drops below a given value. The fall of the mobile armature in question causes the closing of the auxiliary contacts which are always open when this armature is in its bonded position.
The horseshoe-shaped electromagnet, shown partially cut in fig. 2, is constituted by the fixed magnetic circuit 7, the excitation coil 8, through which the starting current of the motor to be controlled or by a fraction of this current flows and mounted on the branch of the magnetic circuit 7 furthest from the support 6, and the frame 9 movable about a horizontal axis 10 integral with said support. The auxiliary contacts, composed for example of a movable pallet 11 forming a spring and a fixed bipolar contact 12, are arranged above the electromagnet described above, and actuated by the movable armature 9. .
Is it spared, for this purpose, in the center of the vertical branch of the fixed magnetic circuit? that surrounds the coil 8, an opening in which slides with gentle friction a metal rod 13 rounded at its base and terminated at its top by a cap of insulating material
14 which lifts the movable pallet 11 when the movable frame 9 is at the gluing. This rod 13 does not rest directly on the movable frame 9; it rests on the upper end 15 'of a screw 15 which passes through the threaded end of this frame, and that a nut 16 provided with a locking device 16' enables it to be immobilized in a given position.
This screw 15 ensures the
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adjustment of the minimum air gap formed between the fixed magnetic circuit 7 and the movable armature 9, and makes it possible to adjust between certain limits the intensity of the current to which the movable armature 9 ceases to be attracted.
In the open position of the contactor to which the acceleration relay object of the invention is added, the movable armature 9 is held in its upper position by a mechanical device of which FIG. 2 represents an embodiment. This comprises a vertical bracket 17 which facilitates, on the one hand, the fixing of the insulating support 6 of the acceleration relay to the bar 5 of the contactor by means of two screws 18, and door, on the other hand, at its ends, two legs 19 and 20 shown partially cut away, where a metal rod 21 slides with gentle friction, the upper end of which rests against the mobile frame 9.
This rod 21 comprises, at its lower part, a shoulder 22 subjected to the compressive force of a concentric coil spring 23 mounted between this shoulder and the lug 20.
The mechanical control device of the acceleration relay to the contactor to which it is added consists of a support in two parts: bracket 24 and bar 25, assembled by means of two screws 26 on the shaft 3 and a lever 27 articulated at one of its ends to a horizontal axis 28 integral with the bracket 24. The other end 29 of the lever 27 which consists of a rolled steel folded in the shape of a U, the bottom of which has been partially cut out, during the rotation of the shaft 3 which determines the closing of the contactor, press by its two branches on the shoulder 22 of the rod 21, of which it causes, by compressing the spring 23, a vertical displacement towards down, mechanically freeing the movable armature 9.
A screw 30 screwed into a shoulder of the caliper 24 and a concentric return spring 31 allow precise adjustment of the position of the lever 27 relative to the shaft 3 of the contactor.
The operation of the device is as follows: in the open position of the contactor, the movable armature 9 of the relay is held by the rod 21 and the spring 23 in its position.
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bonding, fig. 2. When the / contactor closes, this armature is mechanically released. As soon as the intensity of the motor starting current flowing through the coil 8 drops below a given limit value, the movable armature 9 falls and the upper auxiliary contacts 11 - 12 close; thus allowing the closure of the contactor holding circuit following that to which the acceleration relay is slaved.
Conversely, the opening of a contactor is immediately followed by the re-bonding of the armature 9 under the action of the spring 23.
It goes without saying that it is possible, without departing from the limits of the present invention, to use the relay described above for different purposes. The mechanical servo-control accomplished above by an electromagnetic contactor can also be accomplished by a contactor of another type, a circuit breaker, a switch, and, in general, by all electromechanical or mechanical devices.
In addition, it is naturally possible to arrange the elements of this relay differently so as to produce variants thereof without altering the operating principle described above. In particular, the bipolar normally open auxiliary contacts described above can be replaced by any number of normally open or normally closed auxiliary contacts. The screw 30 and the spring 3i serving to adjust the mechanical servo-control of the relay to the contactor to which it is added can also be arranged in a different manner while contributing to the same end.