Dispositif de protection pour appareil électrique à courant triphasé L'invention a pour objet un dispositif de protection pour appareil électrique à courant triphasé, contre les défauts provoquant un déséquilibre des courants entre les phases, contre les courts-circuits triphasés, contre les surcharges symétriques légères mais persistantes et con tre les courts-circuits rhéostatiques provoqués par des défauts d'isolation entre phases, ou entre phases et la terre.
De nombreux moyens de protection contre chacun des défauts énumérés, pris individuellement, sont con nus, ainsi que certains dispositifs combinés protégeant un récepteur en cas de suppression d'une des trois pha ses, et contre les courts-circuits, afin d'être sensibles aux surcharges symétriques et aux courts-circuits rhéostati- ques, ces dispositifs de protection combinée devant être complétés en même temps par des relais thermiques, lorsque les conditions d'exploitation le permettent.
Du point de vue économique, donc, le prix coûtant d'un tel dispositif de protection combinée dépasse celui des dis positifs usuels à déclencheurs magnétiques et bimétalli ques. La protection à bi-métal différentiel n'est pas applicable, là où les bi-métaux ne sont pas indiqués de manière générale, c'est-à-dire là où un moteur, par exemple, ne doit pas être déclenché en cas de surcharges symétriques, elle est peu indiquée pour le démarrage avec une phase coupée, et cause une grande chute de tension dans les moteurs plus petits, lorsqu'elle est appli quée sous forme de bloc annexe à un contacteur de protection existant.
Le dispositif, objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend trois solénoïdes à axes parallèles, montés de manière symétrique par rapport à un axe, de sorte que, sans courant et en régime symétrique, les noyaux suspendus, articulés à un disque oscillant, soient maintenus en équilibre, tandis qu'en régime dissymétri que l'ensemble mobile se déplace dans une autre posi- tion provoquant le déclenchement, ce dispositif électro magnétique étant complété par un seul élément thermi que à bilame isolé, non parcouru par le courant et sans spires d'échauffement, dont le recourbement dans le cas de surcharges est provoqué par l'augmentation de la température dans l'espace thermiquement isolé compris entre les trois solénoïdes,
tandis qu'un bilame de com pensation assure l'insensibilité dudit élément thermique aux variations de température du milieu ambiant.
On décrira dans ce qui suit, à titre d'exemple, un mode d'exécution du dispositif de protection objet de l'invention, en relation avec les fig. la, lb et 1c, du des sin annexé.
Sur la plaque de base 1, les bobines 2, 3, et 4 sont fixées, enfermées dans la cassette des bobines 5, pourvue d'une ouverture pour le bilame actif 6, qui par l'inter médiaire de la pièce de raccord 7 agit sur le bilame com pensateur 8. A l'intérieur des bobines se .trouvent les noyaux ferreux 9, suspendus de manière articulée, à l'aide des tirants 10, à l'entonnoir 11 oscillant autour de l'axe 12, dont les paliers sont dans la bague 13, oscillant à son tour autour de deux pivots 14 fixés au support du mécanisme 16.
Deux manchons d'écartement 15, ainsi que le crochet du tirant 10 assurent la position symétrique de l'entonnoir 11. Dans le support du méca nisme 16, oscille sur des paliers à couteaux, le levier de déclenchement 17, la goupille 18 étant au fond de l'en tonnoir 11, et le levier de remontage 19, les deux leviers étant maintenus dans leurs positions respectives par le ressort unique 20. Le contact à translation 21, guidé dans le support du mécanisme 16, reçoit la vis de réglage 22, déterminant la position du levier de remontage 19 et ainsi le couple antagoniste généré par le support unique 20.
Le contact à translation 21, étant poussé vers la gauche par l'intermédiaire de la vis de réglage 22, s'appuie sur le contact à rotation 23, en deux points aux pièces de contact et aux deux collets du contact à rotation 23, se trouvant du côté opposé au point d'oscil lation consistant en deux tenons 24 fixés au support du mécanisme 16.
L'installation peut être complétée d'une bobine d'en traînement 25 qui, lorsqu'on presse le bouton de démar rage 26, enclenche le moteur à l'aide des doigts 27, et se maintient sous courant à l'aide du contact de blocage 28. Au levier de déclenchement, un signalisateur peut être attaché (ne figurant pas sur le dessin).
La figure 1c représente le bout moleté de la vis de réglage 23, vue de face, avec le collet sur lequel on a marqué, lors du réglage à l'usine, la lettre S, ainsi que le support gravé du mécanisme. Le dispositif fonctionne comme suit Au repos, le ressort unique maintient le centrage de l'entonnoir 11, par la goupille 18, produit le couple antagoniste réglé pour le déclenchement thermique, et assure la position de la vis de réglage, ainsi que la pression de contact.
La fig. 2 montre le principe de fonctionnement du dispositif. On y voit un solénoïde parcouru par le cou rant, un noyau en fer, supposé sans poids et, à côté, la force électromagnétique attirant le noyau vers le cen tre du solénoïde, en fonction de la position du centre de gravité du noyau.
Dans la position symétrique Co, la force électromagnétique est égale à zéro ; lorsque le noyau est déplacé de bas en haut par une force exté rieure, la force électromagnétique augmente au début de manière presque linéaire, ensuite plus lentement, pour atteindre un maximum, alors que le centre de gravité du noyau se trouve approximativement au niveau de l'extrémité supérieure du solénoïde, décroissant ensuite pour approcher en asymptote de la valeur zéro.
Donc, lorsque les trois noyaux du dispositif sont attachés de manière articulée à l'entonnoir 11, au rayon a, de ma nière à ce que leurs centres de gravité se trouvent au niveau Cl, les forces au point d'action P sont en équilibre stable, du fait que F. a = 2F. 2 , et pour toute inclinai- son du disque, provoquée par des forces extérieures, la force électromagnétique des noyaux soulevés aug mente, et celle des noyaux rabaissés décroît, ce qui don ne naissance à un couple d'équilibrage, s'opposant à l'inclinaison et tendant à ramener l',entonnoir à la posi tion initiale.
Lorsque le régime est asymétrique de manière pro noncée, c'est-à-dire lorsque s =(1S -I- Id)/Is r 1,5,I5 étant le courant symétrique et II le courant provoqué par les défauts, l'entonnoir se penche vers une autre position d'équilibre, l'angle a étant déterminé par la relation
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L étant la distance entra le centre de gravité du noyau et le centre du solénoïde, ou point d'équilibre (fi-. 2) et a le rayon au point de suspension des noyaux.
Lorsqu'une phase est coupée, IS = 0 et II = courant de charge, l'inclinaison est
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ce qui veut dire que l'entonnoir s'incline jusqu'à ce que les noyaux des solénoïdes parcourus par le courant se trouvent dans la position symétrique Co (fig. 2).
Lorsque surviennent des courts-circuits entre les pha ses et entre l'une des trois phases et la terre (dans les réseaux au fil neutre mis à la terre), la situation est pratiquement identique, Is étant négligeable par rapport à Id.
Lors des courts-circuits triphasés, le déclenchement instantané se produit également par l'inclinaison du dis que, l'explication étant la suivante: en régime symétri que, l'entonnoir se trouve dans un état d'équilibre dynamique: la fig. 3 montre que, pendant un très court laps de temps, avant et après que chacun des courants des phases passe par zéro, le dispositif est pratiquement sous l'influence de deux phases seulement, et commence à se pencher, ce qui donne une inclinaison rotative (translation spatiale), les alternances représentant le dou ble de la fréquence du réseau.
Vu l'inertie du disque J, pour la fréquence donnée du réseau f et pour certains paramètres électromagnétiques (ampère-toums, épaisseur des noyaux, etc.), englobés dans la constante p, l'incli naison nécessaire au déclenchement a, qui est réglable, détermine le courant de court-circuit triphasé en régime symétrique, auquel a lieu le déclenchement (pratique ment instantané), selon la formule
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Les paramètres constructifs ont été choisis de telle manière que le déclenchement ait lieu lorsque Itrif. N 10 In , pour f = 50 Hz.
Pour des surcharges symétriques légères mais per sistantes et pour des courts-circuits rhéostatiques, le déclenchement temporisé a lieu par le bimétal unique. Dû à la dimension adéquate de l'élément de déclenche ment instantané, par rapport au système bimétallique, le levier de déclenchement 17 reste immobile jusqu'au moment du déclenchement.
La distance entre l'axe de l'arc et le point d'oscillation 0 (fig. 1) détermine, en fonction du réglage, le couple antagoniste au point d'action L (fig. 4), le faisceau de droites A correspon dant aux divers réglages. Lorsque le levier déclencheur est déplacé, le couple antagoniste diminue jusqu'au point critique P,r, (où il atteint la valeur 0) et se trans forme, au-delà de P,T, en couple actif.
La température du bi-métal détermine en fonction du courant de charge 1,2, le couple actif au point d'action, tandis que le faisceau de droites B correspond aux différentes tempé ratures. Lorsque le levier de déclenchement est déplacé, le couple du bi-métal diminue, jusqu'à la position, à laquelle la pointe du bi-métal se serait déplacée dans l'air,(en l'absence du couple antagoniste), où il disparaît.
En exploitation, lorsque la température du bi-métal aug mente, le levier de déclenchement reste immobile, tandis que les bi-métaux (actif et compensateur) sont courbés, dû à leur élasticité mécanique. Ce n'est que lorsque le couple du bi-métal devient égal au couple antagoniste réglé (au point D), que le mouvement de déclenche ment du levier déclencheur commence, mais - une fois commencé - il continue en vertu de l'accélération pro duite par la différence croissante A entre le couple actif et l'antagoniste, qui diminuent tous les deux, mais non point dans la même proportion,
vu l'arrangement constructif adéquat des coefficients angulaires des carac téristiques A et B.
En régime symétrique, lorsqu'on enclenche en pres sant le bouton de démarrage 26, la bobine d'entraîne ment 25 est mise sous courant, les doigts 27 alimentent le moteur, le contact 28 maintient le circuit d'entraîne ment, l'auto-équilibrage du système magnétique évite des déclenchements intempestifs. En régime asymétrique grâce à l'articulation à car dan constituée par les repères 11, 12, 13 et 14 l'enton noir 11 s'incline dans la direction déterminée par le genre de l'asymétrie et soulève la goupille 18 jusqu'au point critique de l'élément à déclenchement instantané, de sorte que le déclenchement se produit brusquement.
#, 101n, le Pour des courts-circuits triphasés, si I<B>></B> fonctionnement est identique.
Pour des faibles surcharges persistantes, supérieures à 20 1%, l'augmentation de la température dans l'inter- valle, thermiquement isolé, entre les solénoïdes, provo que le recourbement du bi-métal actif 6, qui provoque un déclenchement temporisé, comme expliqué plus haut, en relation avec la fig. 4, et le système bimétallique prend la position marquée en pointillé.
Lors du déclenchement, le levier déclencheur 17 fait tourner, au moyen du bras ouvreur, le contact 23 autour des points 24 en sens inverse au mouvement des aiguilles d'une montre, tandis que les collets du contact 23 déplacent le contact 12 vers la droite, le ressort unique se contractant et cédant de l'énergie.
En cas de défaut d'isolation provoquant des courts- circuits rhéostatiques pendant la marche du moteur élec trique, le déclenchement se produit lorsque la somme des quantités de chaleur dégagées par les trois solé noïdes égale la quantité de chaleur dégagée sous des surcharges symétriques de 20 1%. Au cas le plus défavo- rable,
celui d'un court-circuit .rhéostatique entre une phase et la terre, pour un courant de charge Ig =<B>0,9</B> In, le courant ne peut pas dépasser la valeur de 1,421, puisque dans le cas contraire, le degré d'asymétrie s dépasserait la valeur de 1,5 et le déclenchement se pro duirait instantanément.
La pression sur la vis de réglage sert, tant pour l'arrêt à la main, que pour le remontage, après un déclenchement automatique. On presse, bien entendu, de manière indirecte, par l'intermédiaire d'un bouton placé sur le couvercle de l'appareil (contacteur de protection, ou bloc annexe), de sorte que la rotation de la vis de réglage soit exclue. En pressant la vis, le contact 21 se déplace vers la droite, assurant l'interruption du circuit d'entraînement, jusqu'au dégagement du bouton (condi tion de déclenchement libre ).
Le levier de remontage 19 oscille dans le sens opposé aux aiguilles de montre, le ressort unique est tendu et accumule de l'énergie, jus qu'à ce que son axe dépasse le point critique de l'élé ment à déclenchement instantané et la goupille 18 pro cède au centrage de l'entonnoir 11 à grande force, indé pendante du réglage. Les fig. 5a, 5b, 5c et 5d montrent, de manière schématique, le cycle de fonctionnement du mécanisme.
La fig. 5a montre le mécanisme à contact fermé, après un certain temps de fonctionnement à surcharge (le bi-métal de compensation est recourbé), la fig. 5b montre le mécanisme, après le déclenche ment thermique, la fig. 5c montre le mécanisme au remontage, au dernier moment avant le déclenchement, le ressort étant tendu au maximum, la fig. 5d montre le mécanisme, lors du centrage de l'entonnoir.
Lorsque l'arrêt se fait à la main, la position du mé canisme est identique à celle qu'on voit dans la fig. 5d. La désensibilisation par la vis de réglage 22 permet a) la mis hors circuit du bi-métal, lorsque les conditions d'exploitation n'en permettent pas l'emploi, b) dans le cas du fonctionnement à deux phases, le déclenchement instantané (lors de l'enclenchement seu lement, et non pas pendant la marche).
Les avantages du dispositif décrit sont les suivants - Multilatéralité de la protection, qui saisit tous les défauts électriques nécessitant l'intervention du per sonnel d'entretien ou l'arrêt du moteur en vue du refroi dissement. Déclenchement certain, instantané, lors de l'interruption d'une phase, soit à n'importe quel mo ment, soit au démarrage seulement, selon le réglage.
.- Déclenchement comme suite à des courts-circuits, à partir déjà d'un degré d'asymétrie de 1,5 contre 8-16 pour les déclencheurs magnétiques usuels, ce qui signi fie une mise en fonction avant que les bobines aient subi des dégâts importants.
- Démarrage certain dû au fait que le circuit de la bobine de commande du dispositif est pourvu d'un seul contact à forte pression, et est à l'abri de déclen chements intempestifs, dû à l'auto-équilibrage.
- Possibilité d'application en cas de démarrages très difficiles, et en régime intermittent, dû à la cons tante de temps, relativement très grande, du bilame de déclenchement, dépassant parfois celle des bi-métaux usuels. - Elimination de la perte d'énergie dans le bilame. - Elimination des pertes de tension au démarrage dans le bilame. - Possibilité de suppression des fusibles, dans la plupart des cas, même à proximité des transformateurs, dû au fait que, dans le système à solénoïdes, la rapidité de déclenchement en cas de court-circuit augmente au- delà de toute limite, par saturation.
- Réglage simple, unique, pour le courant nominal du moteur électrique.
- Réduction du prix coûtant du dispositif, par - élimination de matériaux coûteux nécessaires pour confectionner les bi-métaux usuels, nécessitant une iso lation, et travaillant à hautes températures, - élimination des sous-variantes de bi-métal, pour divers courants nominaux, - simplicité du dispositif: un seul bilame com pensé, un seul contact, un seul bouton (en même temps vis de réglage) un seul élément à déclenchement instan tané, un seul ressort hélicoïdal et un seul réglage, iden tique pour l'usine et l'usager, - le réglage en usine peut être effectué en même temps pour un grand nombre de dispositifs, au même courant nominal;
on monte en série, par exemple 10 appareils sur-désensibilisés, de manière à ce que le courant d'intensité 1,21n parcoure toutes les bobines. Après 60 minutes an tourne (à tour de rôle) les vis de réglage, contrairement au sens des aiguilles de la montre, jusqu'au déclenchement, et on marque le collet de la vis de réglage du signe S à la hauteur du point gravé pour<B>1,01.</B> sur le support du mécanisme, aucun autre réglage en usine n'étant plus nécessaire.
Protection device for three-phase current electrical apparatus The object of the invention is a protection device for three-phase current electrical apparatus, against faults causing an imbalance of currents between the phases, against three-phase short-circuits, against slight symmetrical overloads but persistent and against rheostatic short-circuits caused by insulation faults between phases, or between phases and earth.
Numerous means of protection against each of the listed faults, taken individually, are known, as well as certain combined devices protecting a receiver in the event of removal of one of the three phases, and against short-circuits, in order to be sensitive. symmetrical overloads and rheostatic short-circuits, these combined protection devices having to be supplemented at the same time by thermal relays, when the operating conditions allow it.
From an economic point of view, therefore, the cost price of such a combined protection device exceeds that of the usual devices with magnetic and bimetallic releases. The differential bi-metal protection is not applicable, where bi-metals are not generally indicated, i.e. where a motor, for example, must not be triggered in the event of symmetrical overloads, it is not very suitable for starting with one phase cut off, and causes a large voltage drop in smaller motors, when it is applied as an annex block to an existing protection contactor.
The device, object of the invention is characterized in that it comprises three solenoids with parallel axes, mounted symmetrically with respect to an axis, so that, without current and in symmetrical regime, the suspended cores, articulated to a oscillating disc, are kept in equilibrium, while in asymmetrical regime the movable assembly moves into another position causing tripping, this electromagnetic device being completed by a single thermal element with insulated bimetallic strip, not traversed by the current and without heating turns, the bending of which in the event of overloads is caused by the increase in temperature in the thermally insulated space between the three solenoids,
while a compensation bimetal ensures the insensitivity of said thermal element to temperature variations of the ambient medium.
An embodiment of the protection device that is the subject of the invention will be described in what follows, by way of example, in relation to FIGS. la, lb and 1c, of the attached sin.
On the base plate 1, the coils 2, 3, and 4 are fixed, enclosed in the coil cassette 5, provided with an opening for the active bimetal 6, which through the intermediary of the connecting piece 7 acts on the compensator bimetal 8. Inside the coils are the ferrous cores 9, suspended in an articulated manner, using tie rods 10, from the funnel 11 oscillating around the axis 12, the bearings of which are in the ring 13, oscillating in turn around two pivots 14 fixed to the support of the mechanism 16.
Two spacer sleeves 15, as well as the hook of the tie rod 10 ensure the symmetrical position of the funnel 11. In the support of the mechanism 16, oscillates on knife bearings, the release lever 17, the pin 18 being at the bottom of the funnel 11, and the winding lever 19, the two levers being held in their respective positions by the single spring 20. The translational contact 21, guided in the support of the mechanism 16, receives the adjustment screw 22 , determining the position of the winding lever 19 and thus the antagonistic torque generated by the single support 20.
The translational contact 21, being pushed to the left by means of the adjusting screw 22, rests on the rotating contact 23, at two points at the contact pieces and at the two collars of the rotating contact 23, are located on the side opposite to the point of oscillation consisting of two tenons 24 fixed to the support of the mechanism 16.
The installation can be completed with a driving coil 25 which, when the start button 26 is pressed, starts the motor using the fingers 27, and is maintained under current using the contact. lock 28. To the release lever, a sign can be attached (not shown in the drawing).
FIG. 1c represents the knurled end of the adjustment screw 23, seen from the front, with the collar on which the letter S has been marked during the adjustment at the factory, as well as the engraved support of the mechanism. The device works as follows At rest, the single spring maintains the centering of the funnel 11, by the pin 18, produces the counter torque set for thermal release, and ensures the position of the adjustment screw, as well as the pressure of contact.
Fig. 2 shows the operating principle of the device. It shows a solenoid with the current running through it, an iron core, assumed to be weightless, and next to it the electromagnetic force drawing the core to the center of the solenoid, depending on the position of the core's center of gravity.
In the symmetrical position Co, the electromagnetic force is equal to zero; when the nucleus is moved up and down by an external force, the electromagnetic force initially increases almost linearly, then more slowly, to reach a maximum, while the center of gravity of the nucleus is approximately at the level of the upper end of the solenoid, then decreasing to approach in asymptote the value zero.
Therefore, when the three cores of the device are hingedly attached to the funnel 11, at radius a, so that their centers of gravity are at level Cl, the forces at the point of action P are in equilibrium. stable, because F. a = 2F. 2, and for any inclination of the disc, caused by external forces, the electromagnetic force of the lifted nuclei increases, and that of the lowered nuclei decreases, which gives rise to a balancing torque, opposing the tilting and tending to return the funnel to the initial position.
When the regime is asymmetric in a pronounced manner, that is to say when s = (1S -I- Id) / Is r 1.5, I5 being the symmetrical current and II the current caused by the faults, the funnel leans to another equilibrium position, the angle a being determined by the relation
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L being the distance between the center of gravity of the nucleus and the center of the solenoid, or point of equilibrium (fi-. 2) and has the radius at the point of suspension of the nuclei.
When a phase is cut, IS = 0 and II = load current, the inclination is
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This means that the funnel tilts until the cores of the solenoids traversed by the current are in the symmetrical position Co (fig. 2).
When short-circuits occur between the phases and between one of the three phases and the earth (in networks with an earthed neutral wire), the situation is practically identical, Is being negligible compared to Id.
During three-phase short-circuits, instantaneous tripping also occurs by the inclination of the dis that, the explanation being as follows: in symmetrical regime, the funnel is in a state of dynamic equilibrium: fig. 3 shows that, for a very short time, before and after each of the phase currents crosses zero, the device is practically under the influence of only two phases, and begins to lean, which gives a rotary tilt (spatial translation), the alternations representing the double of the frequency of the network.
Given the inertia of the disk J, for the given frequency of the network f and for certain electromagnetic parameters (ampere-toms, thickness of the nuclei, etc.), included in the constant p, the inclination necessary for triggering a, which is adjustable, determines the symmetrical three-phase short-circuit current at which tripping takes place (practically instantaneous), according to the formula
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The constructive parameters have been chosen in such a way that the triggering takes place when Itrif. N 10 In, for f = 50 Hz.
For light but persistent symmetrical overloads and for rheostatic short circuits, the time-delayed tripping takes place by the single bimetal. Due to the adequate dimension of the instantaneous release element, relative to the bimetallic system, the release lever 17 remains stationary until the moment of release.
The distance between the axis of the arc and the point of oscillation 0 (fig. 1) determines, depending on the setting, the opposing torque at the point of action L (fig. 4), the bundle of straight lines A correspond due to the various settings. When the trigger lever is moved, the antagonist torque decreases to the critical point P, r, (where it reaches the value 0) and is transformed, beyond P, T, into active torque.
The temperature of the bi-metal determines as a function of the charging current 1,2, the active torque at the point of action, while the beam of straight lines B corresponds to the different temperatures. When the trigger lever is moved, the torque of the bi-metal decreases, to the position, at which the tip of the bi-metal would have moved in the air, (in the absence of the opposing torque), where it disappears.
In operation, when the temperature of the bi-metal increases, the trigger lever remains stationary, while the bi-metals (active and compensating) are bent, due to their mechanical elasticity. It is only when the torque of the bi-metal becomes equal to the set counter torque (at point D), the release movement of the trigger lever begins, but - once started - it continues under pro acceleration. due to the increasing difference A between the active couple and the antagonist, which both decrease, but not in the same proportion,
having regard to the adequate constructive arrangement of the angular coefficients of characteristics A and B.
In symmetrical mode, when the start button 26 is pressed, the drive coil 25 is energized, the fingers 27 supply the motor, the contact 28 maintains the drive circuit, the auto -balancing of the magnetic system prevents unwanted tripping. In asymmetrical mode thanks to the articulation with bus dan constituted by the marks 11, 12, 13 and 14 the black funnel 11 tilts in the direction determined by the kind of asymmetry and raises the pin 18 to the point critical of the instantaneous tripping element, so that tripping occurs suddenly.
#, 101n, the For three-phase short circuits, if I <B>> </B> operation is identical.
For small, persistent overloads, greater than 20 1%, the increase in temperature in the thermally insulated gap between the solenoids causes the bending of the active bi-metal 6, which causes a delayed tripping, as explained above, in relation to FIG. 4, and the bimetallic system takes the position marked in dotted lines.
When triggering, the trigger lever 17 turns, by means of the opener arm, the contact 23 around the points 24 in an anti-clockwise direction, while the collars of the contact 23 move the contact 12 to the right. , the single spring contracting and yielding energy.
In the event of an insulation fault causing rheostatic short circuits during operation of the electric motor, tripping occurs when the sum of the quantities of heat released by the three solenoids equals the quantity of heat released under symmetrical overloads of 20 1%. In the worst case,
that of a reostatic short-circuit between a phase and the earth, for a load current Ig = <B> 0.9 </B> In, the current cannot exceed the value of 1.421, since in the case of otherwise, the degree of asymmetry would exceed the value of 1.5 and triggering would occur instantaneously.
The pressure on the adjustment screw is used both for stopping by hand and for reassembly, after an automatic release. One presses, of course, in an indirect way, by means of a button placed on the cover of the apparatus (protection contactor, or annex block), so that the rotation of the adjustment screw is excluded. By pressing the screw, contact 21 moves to the right, interrupting the drive circuit, until the button is released (free release condition).
The winding lever 19 swings counterclockwise, the single spring is tensioned and accumulates energy, until its axis passes the critical point of the instant-release element and the pin. 18 proceeds to the centering of the funnel 11 with great force, independent of the adjustment. Figs. 5a, 5b, 5c and 5d show, schematically, the operating cycle of the mechanism.
Fig. 5a shows the closed contact mechanism, after a certain time of overload operation (the compensation bi-metal is bent), fig. 5b shows the mechanism, after thermal triggering, FIG. 5c shows the mechanism on winding, at the last moment before tripping, the spring being fully tensioned, FIG. 5d shows the mechanism, when centering the funnel.
When the stop is done by hand, the position of the mechanism is identical to that seen in fig. 5d. Desensitization by the adjustment screw 22 makes it possible a) to switch off the bi-metal, when operating conditions do not allow its use, b) in the case of two-phase operation, instantaneous tripping ( when switching on only, and not during operation).
The advantages of the device described are as follows - Multilateral protection, which captures all electrical faults requiring the intervention of maintenance personnel or stopping the engine for cooling. Certain, instantaneous tripping when a phase is interrupted, either at any time or at start-up only, depending on the setting.
.- Tripping as a result of short circuits, already starting from a degree of asymmetry of 1.5 against 8-16 for usual magnetic trip units, which means starting up before the coils have undergone significant damage.
- Certain starting due to the fact that the device's control coil circuit is provided with a single high pressure contact, and is protected from untimely tripping, due to self-balancing.
- Possibility of application in the event of very difficult starts, and in intermittent mode, due to the relatively very long time constant of the tripping bimetal, sometimes exceeding that of the usual bi-metals. - Elimination of energy loss in the bimetallic strip. - Elimination of voltage losses on start-up in the bimetallic strip. - Possibility of removing fuses, in most cases even near transformers, due to the fact that, in the solenoid system, the speed of tripping in the event of a short-circuit increases beyond any limit, due to saturation .
- Simple, single adjustment for the nominal current of the electric motor.
- Reduction of the cost of the device, by - elimination of costly materials necessary to make the usual bi-metals, requiring insulation, and working at high temperatures, - elimination of bi-metal sub-variants, for various nominal currents, - simplicity of the device: a single designed bimetallic strip, a single contact, a single button (at the same time adjustment screw) a single instantaneous release element, a single helical spring and a single adjustment, identical for the factory and the user, - the factory setting can be carried out at the same time for a large number of devices, at the same nominal current;
10 over-desensitized devices are mounted in series, for example, so that the current of intensity 1.21 n runs through all the coils. After 60 minutes, turn (in turn) the adjustment screws, contrary to the direction of clockwise, until the release, and we mark the collar of the adjustment screw with the S sign at the height of the engraved point to <B> 1.01. </B> on the mechanism support, no further factory adjustment is necessary.