CH668501A5

CH668501A5 - Contacteur inverseur en particulier pour commander un moteur electrique a deux sens de marche.

Info

Publication number: CH668501A5
Application number: CH3125/86A
Authority: CH
Inventors: Gerard Koehler
Original assignee: Telemecanique Electrique
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1986-08-04
Publication date: 1988-12-30
Also published as: GB8619460D0; GB2179497B; FR2586325A1; FR2586325B1; ES2001231A6; DE3627672A1; GB2179497A; IT8648377A0; IT1196577B

Description

DESCRIPTION

La présente invention concerne un contacteur-inverseur, en particulier pour commander un moteur électrique à deux sens de marche.

Pour commander un moteur électrique à deux sens de marche du type continu ou alternatif triphasé, on peut utiliser d'une manière classique deux contacteurs, dont les bornes d'entrée sont réunies deux à deux par des liaisons directes, et dont les bornes de sortie sont réunies par des liaisons réalisant une permutation de deux des conducteurs par rapport à l'ordre d'entrée. De plus, pour éviter un court-circuit, on réalise un verrouillage mécanique et/ou électrique interdisant l'enclenchement simultané des deux contacteurs.

Dans le DE C2 32 11685, un même boîtier renferme les deux électro-aimants de commande avec leur verrouillage et chaque liaison d'entrée est faite par une pièce en U portant les contacts fixes et ne comportant qu'une borne d'entrée. L'utilisateur n'a donc plus à effectuer les liaisons d'entrée, mais il doit toujours effectuer les liaisons de sortie.

Dans le brevet DE Al 32 30562, on utilise un seul électroaimant, qui est à trois positions, ce qui fait gagner de la place. Dans la position centrale, aucun contact n'est fermé. Chaque liaison d'entrée est également faite par une pièce en U ne portant qu'une borne d'entrée. De plus, comme les ponts de contact sont disposés sur un même axe de déplacement, il est possible d'effectuer deux des trois liaisons de sortie, mais il reste une liaison à faire à l'extérieur. On perd de la place par rapport à un contacteur qui n'aurait que trois bornes d'entrée et trois bornes de sortie. La disposition des ponts de contacts sur une seule ligne présente cependant des inconvénients d'isolement, comme il ressort du brevet DE Al 31 46 780.

Le but de l'invention est ainsi de proposer un contacteur-inver-seur de faible encombrement, de bon isolement des contacts et évitant à l'utilisateur d'avoir à faire des liaisons extérieures coûteuses en temps, en argent et en encombrement des bornes correspondantes, et qui présentent des risques de branchement erroné, ou encore défectueux si l'on met deux conducteurs de section différente dans une même borne à vis.

L'invention vise ainsi un contacteur-inverseur, en particulier pour la commande d'un moteur à deux sens de marche, notamment à courant continu ou à courant alternatif triphasé, comprenant un électro-aimant, des contacts fixes répartis sensiblement en deux plans, les contacts fixes de chaque plan étant disposés face à face par paires, des ponts entraînés par l'électro-aimant sur des axes parallèles entre deux positions extrêmes dans chacune desquelles ils relient électriquement les deux contacts fixes de chaque paire dans l'un des plans, tandis que d'un premier côté des paires, des barrettes en U disposées côte à côte relient deux à deux les contacts d'un plan à l'autre.

Suivant l'invention, le contacteur est caractérisé en ce que quatre contacts fixes réunis par deux barrettes précitées voisines appartiennent à quatre paires dont les quatre autres contacts fixes sont réunis deux à deux d'un plan à l'autre, de manière électriquement croisée par rapport aux barrettes en forme de U, par une barrette en forme de S et une barrette en forme de G contournant l'une des extrémités de la barrette en forme de S.

Ainsi, toutes les liaisons électriques sont réalisées dans le contacteur lui-même. L'utilisateur n'a qu'à raccorder par exemple les barrettes en U à deux bornes d'une source de tension et les barrettes en S et en G à deux bornes de l'appareil à alimenter en ne raccordant qu'un seul conducteur par borne.

On peut également faire l'inverse, c'est-à-dire raccorder à la source les barrettes en S et en G et à l'appareil les barrettes en U. Selon le sens d'excitation de l'électro-aimant, chacune des deux bornes précitées de l'appareil à alimenter est reliée sélectivement à l'une ou à l'autre des deux bornes de la source. Si l'appareil est à courant continu, il suffît de deux barrettes en U, d'une barrette en S et d'une barrette en G. Si l'appareil est triphasé, le contacteur comprend une paire de contacts supplémentaire dans chaque plan et deux barrettes en U supplémentaires dont chacune réunit d'un plan à l'autre un contact de chacune de ces deux paires supplémentaires avec le contact de l'autre paire situé du même côté.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après.

Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:

— la figure 1 est une vue du contacteur selon l'invention, en coupe selon le plan I-I de la figure 2, avec arrachement de l'électro-aimant;

— la figure 2 est une vue partielle en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 ;

—■ la figure 3 est une vue en perspective des contacts et des barrettes;

— la figure 4 est une vue en perspective éclatée avec arrachements du boîtier et du capot;

— les figures 5 et 6 sont des vues en perspective des contacts et des barrettes de sortie dans deux autres modes de réalisation du contacteur.

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Dans l'exemple représenté aux figures 1 à 4, le contacteur-inver-seur pour alimentation triphasée comprend un boîtier en matière plastique isolante 1 comprenant un compartiment centrais délimité par deux parois longitudinales opposées 2a et deux parois d'extrémités opposées 2b, dans lequel trois chambres de coupure 3 séparées l'une de l'autre par des cloisons venues de matière 4 sont disposées en alignement parallèle aux parois 2a.

Le contacteur comprend encore douze contacts fixes 6, 7. Les contacts 6 sont disposés dans un plan commun supérieur PI (figures 1 et 2), et sont de plus organisés en trois paires 6al, 6a2; 6bl, 6b2; 6cl, 6c2 (figure 3). Les deux contacts de chaque paire sont apparents l'un en face de l'autre dans l'une des chambres 3, sur les parois opposées 2a. Les contacts fixes 7 sont organisés de la même manière que les contacts 6, mais dans un plan commun inférieur P2 (figures 1 et 2).

Le contacteur comprend encore un électro-aimant à trois positions 8, c'est-à-dire dont l'armature, mobile entre deux positions extrêmes, peut en outre prendre une position intermédiaire entre celles-ci. L'électro-aimant 8 est renfermé dans un logement inférieur du boîtier 1, au-delà du plan P2 par rapport au plan Pl.

L'armature de l'électro-aimant est fixée à un porte-contacts 9 en matière plastique isolante, représenté à la figure 1 dans la position correspondant à la position intermédiaire de l'armature. Il est mobile en liaison avec l'armature par translation dirigée perpendiculairement aux plans PI et P2.

Le porte-contacts 9 porte dans chaque chambre de coupure 3 deux ponts de contact 11,12. L'un (11) des ponts réunit électriquement les deux contacts 6 de la chambre 3 lorsque l'armature est dans sa position extrême supérieure et est séparé de ceux-ci dans les autres positions de l'armature. L'autre pont 12 réunit électriquement les deux contacts 7 de la chambre 3 lorsque l'armature est dans sa position extrême inférieure, et est séparé de ceux-ci dans les autres positions de l'armature.

Les deux ponts 11,12 sont séparés électriquement et sont situés entre les plans PI, P2, le pont 11 étant plus proche du plan PI que le pont 12.

Les trois paires de ponts tels que 11, 12 sont donc mobiles selon des axes de déplacement parallèles.

Dans la suite de l'exposé, on considérera le plan médian PP qui passe entre les deux contacts de chaque paire, et on appellera arbitrairement côté d'entrée le côté gauche du contacteur, tel que vu à la figure 1, et côté de sortie l'autre côté du contacteur. On définit ainsi un contact d'entrée et un contact de sortie pour chaque paire de contacts.

Dans chaque chambre 3, les contacts d'entrée ont un axe commun parallèle à la direction de déplacement des ponts et les contacts de sortie également.

Les deux contacts d'entrée 6 et 7 de chaque chambre 3 sont portés par deux languettes d'extrémité 15 d'une barrette électriquement conductrice en forme de U 14. Ces languettes pénètrent dans la chambre 3 par deux ouvertures 16 dans la paroi 2a du côté entrée.

Entre les languettes 15, les trois barrettes en U 14 sont logées côte à côte hors des chambres 3, dans des alvéoles 17 définis entre des ailettes ou cloisons extérieures 18 du boîtier 1 (figure 4).

Conformément à l'invention, du côté sortie, le contact 6bl est relié par une barrette électriquement conductrice en forme de S 19 au contact 7al associé à une chambre de coupure 3 voisine. Ainsi la barrette en S 19 relie électriquement les contacts de sortie de deux paires (6bl, 6b2; 7al, 7a2) dont les contacts d'entrée 6b2 et 7a2 sont reliés à deux barrettes en U voisines.

De plus, le contact 6al est relié par une barrette électriquement conductrice en forme de G 21 au contact 7b 1. La barrette en forme de G a une région 23 adjacente à l'une de deux ailettes 22 situées dans le prolongement des parois 2b du compartiment 2.

La région 23, perpendiculaire aux plans PI et P2, s'étend au-delà du plan P2 par rapport au plan PI, à la suite de quoi la barrette 21 est cambrée deux fois à 90° dans le même sens en 24 et 25 pour rejoindre le plan PI en contournant l'extrémité de la barrette 19 reliée au contact 7al, puis une fois à 90° en sens opposé en 30 pour reprendre l'orientation du plan P2 au droit du contact 7bl. A l'autre extrémité de la région 23, la barrette 21 est cambrée à 90° en 26 pour être raccordée au contact 6a 1.

Ainsi, la barrette en G 21 relie électriquement les contacts de sortie 6al, 7bl de deux autres paires dont les contacts d'entrée 6a2 et 7b2 sont les deux autres contacts reliés aux deux barrettes en U voisines précitées 14. Autrement dit, les barrettes en S et en G réalisent entre les contacts de sortie 6al, 7al, 6bl, 7bl de quatre paires de contacts des liaisons électriquement croisées par rapport à celles réalisées entre ces paires par les barrettes en U du côté entrée.

Malgré cela, comme le montre bien la figure 2, les barrettes 19 et 21 forment une seule nappe parallèle au plan PP, c'est-à-dire qu'elles ne se croisent pas matériellement.

A chacune de leurs extrémités, les barrettes en S 19 et en G 21 portent des languettes 27 dirigées vers le plan PP et engagées dans des ouvertures 16 de la paroi 2a adjacente pour porter les contacts 6 et 7 à l'intérieur des chambres 3.

Les contacts 6cl et 7cl sont réunis par une barrette en U 29 qui est identique aux barrettes 14.

Les barrettes 19, 21,29 sont montées dans des alvéoles respectifs 31 ménagés entre les ailettes 22 et séparés par des ailettes ou cloisons extérieures 32, 33 portées par le bâti 1 à partir de la paroi 2a adjacente. L'ailette 32'qui sépare les barrettes en S et en G longe la barrette en S 19, contourne au-delà du plan P2 son extrémité adjacente au plan P2 puis passe entre les plans PI et P2 pour rejoindre l'ailette 33 de façon à séparer l'extrémité de la barrette 19 adjacente au plan PI et l'extrémité de la barrette 21 adjacente au plan P2.

A son extrémité adjacente au plan PI, chaque barrette 14,19,21, 29 porte un trou taraudé 34 permettant de faire les raccordements électriques avec l'extérieur au moyen de bornes de connexion comprenant des vis 39 engagées dans les trous 34.

Un capot en matière plastique isolante 36 recouvre amovible-ment le bâti 1 de façon à sensiblement fermer tous les alvéoles 17, 31. Toutefois, le capot 36 présente au-dessus de chaque alvéole 17, 31 une ouverture 37 prolongée par un puits 38 pénétrant dans l'alvéole et permettant d'y engager un tournevis pour actionner les vis 39. De plus, dans le plan PI, le capot 36 présente une ouverture 41 en face de chaque alvéole 17,31 pour le départ des fils de branchement.

Dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, les barrettes 14,19, 21,29 sont réalisées par cambrage de découpes en tôle de laiton, et cela autour d'un seul axe perpendiculaire au plan PP. Les languettes 15,27 sont venues de matière. La barrette 19 et ses deux languettes 27 sont ainsi obtenues avec seulement deux cambrages en direction opposée, et la barrette 21 et ses deux languettes 27 sont obtenues avec seulement quatre cambrages.

Les barrettes sont encastrées dans les alvéoles 17, 31, c'est-à-dire retenues en place par frottement dans les ouvertures 16 et dans les alvéoles 17, 31. De plus, les bords libres des barrettes en prolongement des languettes 15 ou 27 engagées dans les ouvertures 16 sont engagées dans des rainures 42 portées par les ailettes 18, 22, 32, 33. Toutefois, les bords correspondants à des cambrages ne peuvent profiter d'un tel guidage.

Cet inconvénient est éliminé dans l'exemple de la figure 5, dans lequel tous les cambrages, en dehors des cambrages 24 et 26, sont réalisés parallèlement au plan PP et aux plans PI, P2.

Les barrettes en U sont obtenues à partir d'une lame rectiligne cambrée deux fois dans le même sens à partir d'une extrémité.

La barrette en S est obtenue à partir d'une lame à contour en S dont les deux extrémités initialement rectilignes sont cambrées à 90° du même côté, c'est-à-dire vers le plan PP.

La barrette en G est obtenue à partir d'une lame à contour en U dont la partie centrale 23 est, comme précédemment, cambrée en 24 et 26 pour former un U à branches inégales dont la plus courte est située entre les plans PI et P2 et l'autre au-delà du plan P2. Les deux extrémités de la lame sont cambrées chacune deux fois dans le même sens pour former les languettes dans les plans PI et P2 respectivement.

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Ainsi, chaque languette 15 ou 27 est guidée des deux côtés dans des rainures telles que 42 de la figure 4.

Dans le mode de réalisation de la figure 6, la barrette en forme de G est, au voisinage du plan PI, réalisée comme aux figures 1 à 4, et, au voisinage du plan P2, comme à la figure 5, de sorte qu'elle ne 5 nécessite plus que quatre cambrages, deux cambrages 24 et 26 perpendiculaires au plan PP au voisinage du plan PI et au-delà du plan P2, et deux cambrages parallèles aux plans PP et P2 au voisinage du plan P2. Toutefois, l'un des bords de la languette 27 adjacente au plan PI n'est plus guidé car constitué par un cambrage. 10

La barrette en S est réalisée à partir d'une lame à contour en U,

dont la région centrale est cambrée en S, et les deux extrémités cambrées chacune deux fois à 90° vers l'extérieur du S et vers le plan PP pour former les languettes 27 dans les plans PI et P2 respectivement.

Les barrettes en U sont réalisées comme dans le mode de réalisa- is tion de la figure 5.

Le contacteur s'utilise et fonctionne de la façon suivante:

Les trois bornes d'entrée constituées par les trous 34 et les vis associées 39 du côté entrée sont destinées à être raccordées aux trois bornes d'une source triphasée, et les trois bornes de sortie consti- 20 tuées par les trous 34 et les vis associées du côté sortie sont destinées à être raccordées aux trois bornes d'un moteur triphasé à deux sens de marche. Le moteur fonctionne dans un sens ou dans l'autre selon le sens d'excitation de l'électro-aimant. Quand l'armature est en position extrême supérieure, les bornes adjacentes aux contacts 6al, 25 6b 1, 6cl sont directement reliées par les ponts 11 aux bornes adjacentes aux contacts 7al, 7bl, 7cl. Quand l'armature est en position extrême inférieure, les bornes adjacentes aux contacts 6al, 6bl, 6cl sont respectivement reliées aux bornes adjacentes aux contacts 7bl, 7al, 7cl, via les barrettes 21,19,29, puis les ponts 11, puis les barrettes 14. Quand l'armature de l'électro-aimant est en position intermédiaire, tous les contacts du côté entrée sont isolés de ceux du côté sortie et l'alimentation du moteur est donc interrompue.

Dans tous les modes de réalisation représentés, le boîtier 1 peut être réalisé en seulement deux pièces jointes selon le plan PP (voir figure 4) et chacune de ces pièces est moulable sans noyau ni démoulage multidirectionnel. Il n'est pas nécessaire de rajouter au montage des pièces supplémentaires pour isoler un croisement des barrettes. De plus, les chambres de coupure 3, et les contacts qu'elles contiennent sont efficacement séparées électriquement les unes des autres et des barrettes, elles-mêmes efficacement séparées entre elles, contrairement à la disposition décrite dans le DE-A-32 30 562. De plus, toujours par rapport à ce document, l'invention élimine les pertes de place par des plages de raccordement non utilisées.

Les bornes de branchement sont très faciles d'accès car disposées dans un même plan (le plan PI) voisin de la face du contacteur opposée à l'électro-aimant.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir de son cadre.

C'est ainsi que les languettes pourraient être rapportées sur les barrettes.

Pour réaliser un contacteur-inverseur à courant continu, il suffirait de supprimer les contacts 6cl, 6c2,7cl, 7c2, ainsi que les barrettes en U 14 et 29 associées.

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4 feuilles dessins

Claims

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1. Contacteur-inverseur, en particulier pour la commande d'un moteur à deux sens de marche, notamment à courant continu ou à courant alternatif triphasé, comprenant un électro-aimant (8), des contacts fixes (6, 7) répartis sensiblement en deux plans (PI, P2), les contacts fixes de chaque plan étant disposés face à face par paires (6al, 6a2; 6bl, 6b2;.„), des ponts (11, 12) entraînés par l'électro-aimant (8), sur des axes parallèles entre deux positions extrêmes dans chacune desquelles ils relient électriquement les deux contacts fixes de chaque paire dans l'un des plans, tandis que d'un premier côté des paires, des barrettes en U (14) disposées côte à côte relient deux à deux les contacts fixes (6a2, 6b2, 6c2; 7a2, 7b2, 7c2) d'un plan à l'autre, caractérisé en ce que quatre contacts précités du premier côté (6a2, 6b2; 7a2, 7b2) réunis par deux barrettes précitées voisines (14) appartiennent à quatre paires dont les quatre autres contacts (6al, 6bl ; 7al, 7bl) sont réunis deux à deux d'un plan à l'autre, de manière électriquement croisée par rapport aux barrettes en forme de U (14), par une barrette en forme de S (19) et une barrette en forme de G (21) contournant l'une des extrémités de la barrette en forme de S (19).

2. Contacteur suivant la revendication 1, dans lequel les contacts fixes (6, 7) et les ponts (11,12) sont situés dans un boîtier isolant (1) muni de cloisons intérieures (4) définissant des chambres de coupure (3) et de cloisons extérieures (18, 32, 33) et dans lequel un capot amovible (36) recouvre le boîtier (1) et des bornes de raccordement (34, 39), caractérisé en ce que les barrettes (14,19, 21, 29) sont encastrées dans les cloisons extérieures (18, 32, 33) conformées à cet effet et sont recouvertes par le capot (36).

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REVENDICATIONS

3. Contacteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque barrette (14,19,21,29) est prolongée à chacune de ses extrémités par une languette (15, 27) pénétrant par une ouverture (16) du boîtier (1) dans une chambre de coupure (3) et portant un contact fixe (6, 7).

4. Contacteur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les barrettes (14,19, 21,29) sont réalisées par découpe et cambrage d'une plaque de tôle en matériau conducteur tel que du laiton.

5. Contacteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les barrettes en forme de U (14) et de S (19) ne comportent chacune que deux cambrages à axes parallèles et en ce que la barrette de liaison en forme de G ne comporte que quatre cambrages (24, 25, 26,30) à axes parallèles.

6. Contacteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque barrette (14,19, 21, 29) comporte un trou taraudé (34) destiné à recevoir une vis (39) d'une borne de raccordement à vis.