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La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux appareils destinés à la distribution de courant électrique et plus par- ticulièrement ceux destinés à la commande de moteurs électriques, Ces perfectionnements portent en ordre principal sur le groupage et/ou la combinaison sous un seul coffret hermétique, étanche ou anti-déflagrant, d'appareils ou de fonctions électriques tels que : sec- tionneur, contacteur, disjoncteur, inverseur commutateur etc. qui, précédemment, étaient installés dans des coffrets individuels groupes et con- nectés en batterie, suivant les besoins. De telles batteries étaient né- cessairement encombrantes et pesantes et leur installation dans des lo- caux ou des lieux à espace restreint donnait fréquemment lieu à de gran- des difficultés.
En outre, de par leur grand encombrement et leurs poids, leur manutention. Leur transport et leur montage, particulièrement dans les exploitations minières, posaient des problèmes difficiles à résoudre.
Suivant l'invention, ces inconvénients et ces désavantages sont éliminés par l'emploi et la mise en oeuvre de dispositifs à contacts, pou- vant être déplacés pour réaliser les interruptions, les commutations, les inversions, etc. nécessaires pour réaliser les dispositifs de commande ou de distribution électrique désirée.
En principe, suivant l'invention, les dispositifs à contact mie en oeuvre, sont constitués par des réglettes en matière isolante portant une série de bornes et/ou de pièces de contact et pouvant 8tre déplacées mécaniquement ou électriquement, soit dans le plan horizontal, soit dans le plan vertical ou dans les deux devant d'autres pièces de contact faisant corps ou connectés à des organes ou à des appareils électriques et/ou électro-magnétiques.
De plus ces dispositifs à contacts peuvent être utilisés tant pour les bornes d'arrivée de courant que pour les bornes de départ, outre leur déplacement horizontal ou leur déplacement vertical, ils peuvent, dans certains cas, pivoter autour d'un axe horizontal de manière à constituer par exemple l'élément mobile d'un sectionneur.'
L'emploi des dispositifs à contacts qui font l'objet de la pré- sente invention permet de réaliser toutes les combinaisons désirées de contacts.
Une forme d'exécution des dite Dispositifs à contacts, donnée à titre d'exemple non limitatif ainsi que leur application pratique à un démarreur à une vitesse et à deux sens de marche, est représentée aux des- aine annexés, dans lesquels : la fig. 1 est une coupe verticale et longitudinale d'une réglet- te à bornes de contact .
La fig. 2 est une coupe verticale et transversale à travers la réglette de la fig. 1 et d'une des bornes de contact dont elle est équipée.
La fig. 3 est une vue en plan de la même réglette équipée de trois bornes de contact.
La fig. 4, est une coupe latérale d'un coffret démarreur à une vitesse et deux sens de marche.
La fig. 5. est une vue de face du coffret de la fige 4 montrant la disposition des réglettes à bornes qui l'équipent.
La fig 6, représente un détail du dispositif de rupture brusque et du dispositif de commande du cloisonnement cachant les contacts restant sous tension.
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La fig. 7 est une vue latérale du même coffret.
Les fige 8 à 13 sont des représentations graphiques de quelques unes des combinaisons de contacts et de manoeuvre possibles par l'emploi des dispositifs à contact faisant l'objet de la présente invention.
Dans la forme d'exécution représentée en détail par les fig.
1 à 3, les dispositifs à contacts sont constitués par une réglette 1 exécutée en une matière isolante moulée, par exemple bakélite ou similaire, comportant des cloisonnements destinés à délimiter six alvéoles 2 dans lesquelles sont logés des bornes d'arrivée de courant 3. La fig. 3 représente une telle réglette équipée de trois bornes 3, 3' et 3" munies des éléments destinés au raccordement des conducteurs d'arrivée de courant. Ces éléments (le raccordement comprennent, dans la forme représentée, un perçage 4, dans le corps de la borne 3, destiné à recevoir l'extrémité du conducteur d'arrivée qui est immobilisé dans le dit perçage par deux vis de serrage 5.
La borne 3 proprement dite, exécutée, par exemple, en cuivre ou en laiton spécial argenté, est profilée de manière à se loger dans la partie de lalvéole 2 prévue à cet effet et y être guidée. Elle est pourvue d'un trou borgne 6 percé dans sa base et destiné à servir de logement à un ressort 7 prenant appui contre une plaquette 8 obturant la partie arrière des dites alvéoles. Au droit du perçage 4 pratiqué dans les bornes 3, la paroi de la réglette 1 est pourvue d'une lumière 9 livrant passage au conducteur d'arrivée.
La réglette 1 équipée de ses contacts 3 et de sa plaquette d'obturation 8 est montée et fixée sur une pièce métallique d'appui (non représentée) au moyen de vis traversant les perçages 10 pratiques aux deux* extrémités de la dite réglette.
Suivant le cas, cette pièce d'appui supportant la réglette sert, si cette dernière ne doit pas être déplacée, à son montage dans le coffret ou si elle doit être déplacée, à son guidage dans des rails ou une glis- sière prévue à cet effet (et non représentée).
Il est évident que cette réglette au lieu de ne comprendre que trois bornes de contact, peut être équipée de six bornes (une par alvéole).
Trois de ces bornes étant des bornes d'arrivée de courant et les trois autres étant des contacts pour les circuits auxiliaires.
Ces réglettes telles qu'elles sont*décrites et représentées ainsi que les bornes et les contacts adaptés à l'appareil de coupure constituent l'objet de la présente invention et procurent la possibilité de réaliser toutes les combinaisons de contacts nécessaires pour assurer de nom- breuses fonctions électriques, elles permettent, comme le montre l'application à un coffret de manoeuvre qui sera décrit plus loin, de grouper et de combiner dans un seul et même coffret les appareils et les fonctions électriques qui, précédemment étaient montés dans des coffrets individuels groupés et connectés en batteries pondéreuses et encombrantes.
L'application des dits dispositifs à contacts à un coffret de démarrage à une vitesse et à deux sens de marche est représentée à titre d'exemple, par les fige- 4 à 7.
Le schéma des connections et des commutations à réaliser par un tel.coffret est représenté à la fig. 9.
Dans ce coffret, une réglette fixe comporte trois contacts 3 pour l'arrivée de courant et trois contacts auxiliaires 30 pour la commande du contacteur, le départ de courant se fait sur une réglette l'mobile dans le plan horizontal et comportant -six contacts 3 ( voir fige- 4. et 5). La réglette l' à six contacts est guidée dans une glissière 11 et sa translation horizontale est effectuée et commandée par l'intermédiaire de la manette 12 disposée à l'arrière du coffret. Le mécanisme de translation proprement dit peut être quelconque et n'est ni décrit ni représenté.
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Devant les réglettes 1 et 1' est disposé sur un châssis oscillant 13 et muni de glissières sur lesquelles il est engagé, un contacteur électromagnétique 14 équipé de trois contacts doubles 15 solidaires du noyau qui sont repoussée vers le haut, lorsque l'électro est alimenté et qui retombent lorsque l'alimentation de ce dernier cesse.
Au dessus desdits contacts 15 est fixé un boîtier 16, en matière isolante qui porte ; a) en tête deux groupes parallèles de trois bornes 17 et 17'. b) latéralement, au côté faisant face aux réglettes 1 et 1' s
1) une rangée supérieure de six contacts de prolongation, comprenant trois contacts 18 disposés en regard des contacts 3 de la réglette 1 et trois contacts de prolongation 18' (non visibles sur la fig. 4) alternés avec les premiers et se situant en regard des bornes 30 de la même réglette.
2) une rangée inférieure de trois contacts de prolongation 19 se situant en regard des contacts 3 de la réglette 1' qui est déplaçable, comme indiqué plus haut.
Les trois contacts de prolongation 18 de la rangée supérieure sont raccordés aux trois bornes correspondantes 17', tandis que les trois contacts de prolongation 18' sont raccordés aux mêmes bornes 17' et/au entre-eux suivant les connexions à réaliser par les contacts auxiliaires 30 portés par la réglette 1, ( par exemple :s raccordement des boutonspoussoirs pour la commande du contacteur 14)..
Dans la forme d'exécution représentée par la fige 4, une des bornes 17' est raccordée-directement à la borne 17 qui lui fait face, tandis que entre chacune des autres bornes 17' et les deux bornes correspondantes 17, sont intercalés les relais thermiques placés sur deux phases du contacteur électromagnétique 14. Il est à remarquer que les bornes 17 sont pourvues, à leur extrémité inférieure, d'une pièce de contact 20 ;par contre, les bornes 17' sont isolées électriquement des pièces de contact inférieures 20' auxquelles sont connectés les trois contacts de prolongation 19.
Si l'on admet que le contacteur électromagnétique est alimenté. les trois contacts doubles 15 sont appuyés contre les trois groupes cor- respondants de contacts 20 et 20'. Dès lors, le circuit électrique réa- lise est le suivant : le courant arrivant sur les contacts de la réglette fixe 1 passe par le contact de prolongation 18, atteint la borne 17' passe soit, directement, à la borne 17' soit, indirectement en alimentant- au passage le relais thermique du contacteur 14, atteint,le contact 20, passe par le contact 15, atteint le contact 20', passe par le contact de prolongation 19 pour atteindre les contacts de départ 3 portés par la ré- glette mobile l'et est conduit vers le moteur par les conducteurs connec- tés aux dits contacts.
De ce qui précède, il ressort que le contacteur électromag- nétique remplit, en plue de sa fonction normale, le rôle d'un sectionneur ; en effet, il est disposé sur un châssis pivotant, ce qui permet d'éloigner ses contacts de prolongation des contacts d'arrivée et de départ portés par les réglettes 1 et l'ou de les appuyer sur les dits contact*. Cette particularité permet de réaliser au moyen de ce seul coffret toutes les connections et commutations exigées pour que ce dernier remplisse ses fonctions de démarreur à une vitesse et à deux sens de marche.
Dans la position d'arrêt, les contacts de prolongation sont ' loignés des contacts d'arrivée et de départ puisque le contacteur est bas- culé vers 'l'avant du coffret, c'est-à-dire vers la gauche de la fig. 4. et le contacteur-14 notant pas alimenté, les contacts doubles 15 sont éloignés des contacts 20-20'.
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Le démarrage du moteur et l'inversion de son sens de marche sont opérée de la manière suivante :
En premier lieu, la bobine du contacteur 14 est alimentée par exemple, par la manoeuvre d'un des boutons - poussoirs, installés sur la face avant (le couvercle) du coffret et alimentés par les contacts auxiliai- res 30, de ce fait, les contacts doubles 15 s'appuient contre les groupes correspondants de contacts 20 et 20-'. Ensuite par la manoeuvre de levier de commande 21 ( fig.
7) l'ensemble formé par le contacteur 14 et les bornes et contacts de prolongation 18-18' - 19 est basculé vers la droite de façon que les contacts de prolongation 18 s'appuient contre les contacts d'arrivée 3, que les contacts de prolongation 18' s'appuient contre les contacts 30 portés par la réglette fixe 1 et que les contacts de prolongation 19 s'appuient contre les contacts de départ 3 portés par la réglette mobile l' placée au préalable dans la position correspondant à un sens de marche déterminé du moteur. ( comme on le sait, cette manoeuvre s'opère à l'intervention de la manette 12) le moteur démarre et tourne dans le sens voulu.
Si le sens de marche doit être inversé, il faut opérer comme suit :couper l'alimentation du moteur en manoeuvrant le levier 21 vers la gauche, un interrupteur spécial 28 actionné par le moindre mouvement vers .la. gauche du leviez 21 coupe l'alimentation de .la bobine du contacteur, de cette façon la coupure est toujours réalisée par le contacteur et non par le sectionneur, ensuite, déplacer la réglette l'en tournant de 180 la manette 12, de façon à placer en regard des contacts de prolongation 19 les contacts 3 de la dite réglette correspondant à l'autre sens de marche, ensuite réenclencher en manoeuvrant la manette 21 vers la droite, Il est à remarquer que ces diverses manoeuvres, qui ne peuvent être effectuées que dans l'ordre indiqué ci-dessus,
suppriment radicalement toute manoeuvre fausse ou intempestive et que le temps d'écoulant entre l'interruption du courant, le déplacement de la réglette l'et le réenclenchement est suffisant pour que le moteur soit arrêté avant de redémarrer dans l'autre sens, fait qui assure avantageusement la protection de ce dernier.
La disposition oscillante du contacteur est réalisée de manière que celui-ci fonctionne dans la position verticale qui, comme connu, est la meilleure.
En plus, des dispositions d'ordre électrique décrites ci-dessus, le coffret en question est pourvu des dispositifs de verrouillage et de protection énumérés ci-après :
1 ) la manette 21 commandant l'enclenchement et le déclenchement des contacts principaux est pourvu d'une came 22 empêchant la manoeuvre du dispositif d'ouverture du coffret constitué par la serrure 23 dans la position d'enclenchement..
2 ) La manoeuvre de la serrure 23 provoque le déplacement d'un cloisonnement isolant cachant complètement les contacts d'arrivée 3 de la réglette 1, se trouvant sous tension, ce cloisonnement est constitué par la barette isolante 24 représentée à la figure 4. Lors de l'ouverture du coffret ladite barette isolante vient se placer devant les contacts portés par la réglette 1 et s'oppose à tout contact accidentel avec ceux - ci.
3 ) La fixation du contacteur dans ses glissières est réalisée de manière à permettre la remplacement rapide de l'appareil il suffit d'introduire le contacteur dans ses glissières et son blocage est automatiquement réalisé, grâce à deux billes (une dans chaque glissière) qui sont poussées par des ressorts dans des encoches pratiquées dans la tôle du contacteur.
4 ) La rupture brusque entre les contacts de prolongation et les contacts des réglettes est obtenue par le fait qu'un bras 25 solidaire de l'arbre attaqué par la manette 21 comprime une série de ressorts 26 intercalés entre le dit bras et l'attelage de basculement du châssis 13 et
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retarde le basculement du contacteur jusqu'au moment ou la tension desdits ressorts est suffisante pour vaincre la résistance opposée par le frotte- ment de l'extrémité d'une came 29 contre un galet à ressort 30.
Il est spécifié que le contacteur 14 décrit et représente dans cette forme d'exécution pourrait être remplacé par tout autre dispositif de coupure électrique, par exemple par un disjoncteur tri polaire avec re- lais à maxima et minima, relais thermique et relais à retardement, de façon à protéger le circuit électrique du moteur - de même les verrouillages me- caniques peuvent être remplacés par des verrouillages électriques.
Par ailleurs, au lieu que ce toit le contacteur ou le disjoncteur qui est mobi- le par rapport aux contacts d'arrivée et de départ portés par les réglet- tes 1 et l', ces dernières pourraient être montées sur un attelage mobile susceptible de pivoter et de remplir, de cette façon, la fonction d'un sectionneur, tout en provoquant le masquage des contacts d'arrivée se trou- vant sous tension.
De ce qui précède, il ressort nettement qu'en plus de la réduction de l'encombrement et du poids d'un tel coffret par rapport aux exécutions classiques connus-, un coffrât combiné construit tel que décrit présente le grand avantage de permettre tous travaux d'entretien et de réparation, sans que le personnel effectuant ce travail courre le moindre risque de toucher une pièce sous tension, car par le fait, en premier lieu, que dès l'ouverture du dit coffret, les seuls contacts sous tension (contacts d'arrivée 3 sur la réglette 1) sont automatiquement masqués par une plaque isolante éliminant tout danger et en second lieu, par le fait que le contacteur est monté sur un châssis à glissières, ce qui permet de 19enlever complètement du coffret sans devoir procéder à la déconnection de conducteurs gros ou petits,
les connexions des circuits auxiliaires étant effectuées à 12intermédiaire des trois contacts auxiliaires 30 portés par la réglette 1, ; de ce fait toute connexion par fils ou câbles est supprimée entre le contacteur mobile et le coffret. En outre, cette disposition de coupure du courant évite de devoir couper le courant du démarreur par le moyen d9un appareil de coupure séparé pouvant, dans certains cas, être très éloigné.
L'utiliantion des réglettes à contacts qui font l'objet de la présente invention n'est pas limitée au coffret de démarrage décrit plus haut, au contraire elles permettent Inexécution et la réalisation de tous autres coffrets comportant des fonctions électriques différente. ; quelques unes de* exécutions possibles sont représentées schématiquement par les fige. 8, 10, 11, 12 et 13.
La fig. 8 représente le schéma de connection d'un disjoncteur ou contacteur sectionneur.
L'arrivée de courant se fait sur une réglette mobile ou fixe munie de trois contacts ( rotation, translation ou les deux combinés).
Aux bornes de l'appareil de coupure sont assemblés trois contacts spéciaux sur lesquels viennent s'appuyer (lorsqu'on enclenche le sectionneur) les trois contacts mobiles ou fixes'L'appareil de coupure peut alors être enclenché. Les trois contacts peuvent être fixes, dans ce cas c'est l'appareil de coupure qui est mobile.
Un tel appareil peut être muni des dispositifs de sécurité et de verrouillage définis plus haut.
La fig. 10 est le schéma de connection d'un disjoncteur ou contacteur commutateur étoile-triangle.
.- L'arrivée se fait sur une réglette fixe. munie , de trois contacts.
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L'appareil de coupure automatique est muni de trois rangées de trois con- tacts plus une barre de court-circuit. La commutation étoile-triangle est réalisée par deux autres réglettes à trois contacts (C1- C2- C3-) et (F3- Flet F2), la seconde réglette est mobile dans un plan vertical.
Les mêmes verrouillages que ci-dessus peuvent être réalisés.
La fige 11 est le schéma de connection d'un disjoncteur ou contacteur sectionneur commutateur deux vitesses.
Dans ce cas, l'arrivée se fait sur une réglette fixe munie de trois contacts et de trois contacts auxiliaires.
L'appareil de coupure automatique est muni de deux séries de con- tacts et d'une barre de court-circuit.
La commutation "petite vitesse-grande vitesse" est réalisée par deux réglettes mobiles (M1 - M2 - M3) et (C1F3 - C2F1- C3F2) qui se dé- placent dans un plan vertical et pour l'inversion du sens de marche, dans le plan horizontal.
Ce coffret peut être munis des verrouillages déjà cités.
Les figs 12 et 13 représentent lesschémas de connection respectivement d'un disjoncteur ou contacteur sectionneur inverseur commutateur étoile-triangle et d'un contacteur ou disjoncteur sectionneur inverseur commutateur deux vitesses
Ces appareils sont basés sur les mêmes principes que les précédents, sauf que la réglette d'arrivée munie de six contacts (trois contacts d'arrivée et trois contacts auxiliaires) est toujours fixe.
REVENDICATIONS.