FR1464396A - Relais déclencheur magnéto-mécanique pour appareils de commande électrique ou analogues - Google Patents

Description

Relais déclencheur magnéto-mécanique pour appareils de commande électrique ou analogues. L'invention concerne un relais déclencheur magnéto-mécanique pour appareils de com mande électrique ou analogues, relais compor. tant une armature magnétique qui se sépare lors du déclenchement et actionne alors un jeu de contacts électriques ou analogues.

On sait prévoir, dans des appareils de commu tation électriques de grande puissance, des verrous de commutation ou des cliquets méca niques, afin de pouvoir, grâce à l'effet d'amplifi cation de ces éléments, opérer le déclenchement avec des puissances relativement faibles. Cepen dant, de tels amplificateurs ou accumulateurs de force comportent un grand nombre de leviers, d'articulations et de cliquets ou verrous, qui sont dans leur ensemble compliqués et fort coûteux et peuvent conduire facilement à des perturba tions. De plus, ces mécanismes de déclenche. ment sont relativement encombrants.

L'invention a pour but de remédier aux incon vénients des réalisations connues et concerne un relais de déclenchement magnéto-mécanique pour appareils électriques de commutation ou analogues, comportant une armature magné. tique qui s'écarte lors du déclenchement et actionne alors un jeu de contacts électriques ou analogues, relais caractérisé en ce qu'il est prévu une dérivation magnétique pouvant être établie par un élément de déclenchement et qui, lors du déclenchement, est branchée en parallèle au cir. cuit magnétique de l'armature magnétique et fait retomber cette armature sollicitée par une force de rappel, ce qui permet de simplifier la fabrication du relais en diminuant les risques de pannes.

Suivant une caractéristique de l'invention, l'aimant permanent est pourvu de culasses pré sentant chacune deux surfaces polaires et les premiers pôles coopèrent avec l'armature magnétique et ont une surface relativement petite, tandis que les seconds pôles coopèrent avec la dérivation commandée et ont une surface relativement grande. La force de rappel qui agit sur l'armature adhérente a une grandeur com prise entre celles des forces d'attraction exercées sur l'armature respectivement sans et avec shunt ou dérivation magnétique. L'élément de déclen chement peut être soit de nature électro magnétique soit constitué par une lame bimétallique.

Un relais conforme à l'invention est repré senté à titre d'exemple non limitatif sur les des sins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une représentation simplifiée du relais de déclenchement conforme à l'inven. tion, avec l'armature magnétique attirée et l'élé ment de déclenchement en position de repos ; La figure 2 est une représentation simplifiée du relais de l'invention, avec armature attirée et élément de déclenchement déclenché ; La figure 3 est une représentation simplifiée du relais de l'invention avec élément de déclen. chement déclenché et armature retombée ; La figure 4 montre un mode de réalisation du relais suivant l'invention à commande par bou ton poussoir ; La figure 5 représente schématiquement le relais de l'invention équipé d'un accumulateur de force supplémentaire ; La figure 6 montre l'application du relais de déclenchement conforme à l'invention à un commutateur à commande électromagnétique.

La figure 1 met en évidence le principe de fonctionnement du relais de déclenchement magnéto-mécanique conforme à l'invention. Entre deux culasses magnétiques 2 est disposé un aimant permanent 1. Ces deux culasses 2 pré sentent aux deux extrémités des surfaces polaires 12, 13. Les premières surfaces polaires 12 sont relativement petites et coopèrent avec l'armature adhérente 3. Cette surface relativement petite, engendre pour un flux déterminé, une induction B relativement grande, de sorte que la force exercée sur l'armature 3 a une valeur relative ment grande.

Les surfaces polaires 13 sont relativement grandes par rapport aux surfaces 12 et sollici. tent un disque de commande 7 constitué d'un matériau conducteur magnétique et faisant par tie de l'élément de déclenchement 6.

Dans la position de la figure 1, l'élément de déclenchement 6 n'est pas actionné et le disque de déclenchement 7 se trouve à une distance relativement grande des surfaces polaires 13. Pour cette raison il n'y a aucune dérivation magnétique et le flux magnétique total de l'aimant 1 pénètre par l'intermédiaire des pôles 12 dans l'armature 3. Cette force magnétique exercée sur l'armature 3 est plus grande que la somme des forces de rappel des deux ressorts de compression 5 qui agissent entre les culasses 2 et l'armature 3. Lors du déclenchement de l'élé ment de déclenchement 6 (fig. 2), la plaque de déclenchement 7 court-circuite les deux surfaces polaires 13 des culasses 2. De ce fait le flux et par conséquent l'induction dans les surfaces polaires 12 diminuent ce quia pour effet de réduire la force d'attraction exercée sur l'arma ture 3. Si les ressorts 5 sont correctement dimen- sionnés, la force de rappel exercée sur l'arma ture 3 est plus grande que la force d'attraction magnétique pour les surfaces polaires 13 court- circuitées. En conséquence l'armature 3 retombe (voir fig. <B>3).</B>

La figure 4 montre en détail la construction d'un exemple de réalisation de l'invention. Les pièces qui correspondent à celles des schémas des figures 1- à 3 sont désignées par les mêmes références.

L'ensemble - du mécanisme de déclenchement constitué par l'élément de déclenchement 6, l'aimant permanent 1 et les culasses d'aimant 2, est logé dans un bouton poussoir 20. L'armature adhérente 3 est reliée à une barrette de contact 9 à l'aide d'une entretoise 10 qui les isole électri quement. Cette barrette 9 coopère avec deux contacts 8 fixés sur un boîtier 23 Sur ce boîtier 23 est d'autre part fixé un ressort de compres sion Il qui pousse vers le haut la barrette de contact 9 et, par conséquent l'armature 3 ainsi que le bouton poussoir 20. Pour limiter les mou vements de la barrette 9 il est en outre prévu deux butées 28. Le mouvement du bouton pous soir 20 dans le sens ascendant est limité par deux butées 21.

La position de commutation représentée du dispositif de figure 4 correspond à la position de commutation du schéma de principe de la figure 1. L'armature adhérente 3 est attirée, l'élément de déclenchement 6 est dans sa position de repos et les contacts 8 sont électriquement reliés- entre eux par la barrette de commutation 9. La pres sion de contact entre la barrette 9 et les deux contacts 8 est maintenue par le ressort de com pression 11. Si maintenant l'élément de déclenchement 6 est actionné, la- plaque de déclenchement 7 court-circuite les pôles supérieurs des culasses 2, et il en résulte que la force magnétique exercée par les pôles inférieurs sur l'armature 3 devient si faible que la force de rappel des ressorts 5 la dépasse. Comme l'armature 3 est cependant poussée vers le haut par le ressort de compres sion 11, elle -reste d'abord dans la position occupée antérieurement. Le bouton-poussoir 20, avec l'ensemble du mécanisme de déclenche ment, est cependant poussé vers le haut par des ressorts 5; jusqu'à ce que- les butées 21 touchent le boîtier 23. A cet instant, le bouton-poussoir 20 est bloqué et les ressorts 5 poussent l'armature 3 vers le- bas en opposition à la poussée du ressort 11, ce qui a pour effet d'ouvrir les contacts 8, 9.

Ce déclenchement provoqué par l'élément de déclenchement 6 se produit également lorsque le bouton-poussoir 20 est refoulé de l'extérieur. Dans ce cas, les ressorts 5 poussent immédiate ment vers le bas l'armature 3 en opposition au ressort 11, ce qui a pour effet de séparer les contacts 8, 9. Ce processus de déclenchement correspond au déclenchement libre qui est demandé pour de nombreux appareils de commutation.

Pour enclencher l'appareil, le bouton-poussoir 20 est de nouveau poussé- vers le bas. Dès que les pôles inférieurs des culasses 2 touchent l'arma ture 3 qui se trouve dans la position inférieure, cette armature est attirée: Lorsque le bouton- poussoir 20 est relâché, celui-ci et l'armature 3 ainsi que la barrette de contact 9 se soulèvent sous l'effet du ressort de compression 11. Ainsi la position de commutation sur la figure 4 est de nouveau atteinte.

Pour amener l'élément d'enclenchement 6, avant le réenclenchement de l'installation, à nouveau dans la position de repos, c'est-à-dire pour supprimer le shunt magnétique des culasses, il est prévu un élément d'entraînement (non représenté) dans l'élément de déclenche ment, cet élément ramenant, lors de l'enclenche ment du relais, l'élément de déclenchement à nouveau dans la position du repos.

L'élément de déclenchement lui-même peut être actionné par un moyen électromagnétique, mais il est également possible de l'actionner à l'aide d'un élément bimétallique. En outre, la manoeuvre de l'élément de déclenchement peut encore être exécutée manuellement par exemple au moyen d'un bouton arrêt .

Pour qu'à l'état d'enclenchement du dispositif de la figure 4, c'est-à-dire avec l'armature 3 attirée, donc avec les contacts 8, 9 fermés, la coupure par actionnement du bouton-poussoir soit empêchée, il est prévu un verrouillage 25, 26, 27, qui interdit l'enfoncement de la touche. Ce verrouillage n'est supprimé que lorsque l'armature 3 se trouve dans sa position infé rieure et a poussé par sa partie de gauche 4 l'élé ment 27 vers la gauche.

La figure 5 montre une disposition semblable à la figure 1, et simplifiée sur le dessin, disposi tion dans laquelle les pôles supérieurs des culasses 2 sollicitent une armature oscillante 31. Lors du déclenchement par l'élément 6, la plaque de déclenchement 7 établit un shunt magnétique, ce qui a pour effet de refouler vers le haut l'armature 31 sous l'effet du ressort de compression 32 et d'actionner le jeu de contacts 33 par l'intermédiaire du dispositif de déclen chement à cliquet 34.

La figure 6 met en évidence l'application du relais de déclenchement magnéto-mécanique conforme à l'invention à un commutateur actionné électro-magnétiquement. Le dispositif représenté sur cette figure fonctionne en prin cipe de la même manière que celui de la figure 1. Lors de l'enclenchement du commutateur par l'intermédiaire de l'enroulement 41, l'armature magnétique 3 qui est reliée à l'armature du commutateur 44, est refoulée vers le haut et se plaque sur les culasses d'aimant 2. Après cou pure de l'enroulement 41 les contacts 42, 43 fermés auparavant, restent fermés par applica tion de l'armature 3. Le déclenchement du commutateur s'effectue de la même manière par l'élément de déclenchement 6 qui établit un shunt magnétique 7 sur les culasses d'aimant 2.

En plus des cas d'application, cités à titre d'exemple, du relais de déclenchement magnéto- mécanique conforme à l'invention, de nom breuses autres possibilités d'application sont possibles. Le relais suivant l'invention permet le déclenchement non perturbé d'appareils électri ques de commutation ou analogues de très grande puissance, sans avoir à exercer à cet effet une grande puissance de déclenchement. Un tel résultat n'aurait pu être obtenu, avec les disposi tifs à verrous ou cliquets connus jusqu'ici, qu'à l'aide d'un couplage en série de plusieurs ampli ficateurs de force mécaniques de ce genre.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (1)

1. <B>RÉSUMÉ</B> L'invention s'étend notamment aux caractéris tiques ci-après et à leurs diverses combinaisons possibles 1 Relais de déclenchement magnéto-mécani- que pour appareils électriques de commutation ou analogues, comportant une armature magné tique qui s'écarte lors du déclenchement et actionne alors un jeu de contacts électriques ou analogues, relais caractérisé en ce qu'il est prévu une dérivation magnétique pouvant être établie par un élément de déclenchement et qui, lors du déclenchement, est branchée en parallèle au circuit magnétique de l'armature magnétique et fait retomber cette armature sollicitée par une force de rappel, ce qui permet de simplifier la fabrication du relais en diminuant les risques de pannes; 2 L'aimant permanent est pourvu de culasses présentant chacune deux surfaces polaires les premiers pôles coopérant avec l'armature magnétique et ayant une surface relativement petite, tandis que les seconds pôles sollicitent la dérivation magnétique commandée et ont une surface relativement grande ; 3 La force de rappel a une grandeur comprise entre les forces d'attraction exercées sur l'armature, respectivement sans et avec déri vation magnétique ; 4 Il est prévu un élément de déclenchement électromagnétique ; 5 L'élément de déclenchement électro magnétique est un aimant polarisé ; 6 L'élément de déclenchement a une nature bimétallique ; 7 La dérivation magnétique est constituée par une plaque qui est en liaison avec l'élément de déclenchement et qui, lors du déclenchement, est déplacée en direction des pôles correspon dant à une culasse de grande surface ; 8 Le mécanisme de déclenchement, consti tué par l'élément de déclenchement, l'aimant permanent et les culasses d'aimant, est en liaison avec un bouton-poussoir l'armature magnétique est en liaison avec un ou plusieurs éléments de contacts mobiles et est sollicitée par un ressort fixé sur le boîtier en étant appliquée contre les petits pôles de l'aimant permanent ; sur le boî tier recevant le bouton-poussoir sont fixés des contacts fixes et la force de rappel agissant entre l'élément de bouton et l'armature magnétique dimensionnée est plus grande que la force du ressort fixé sur le boîtier ; 9 Le mécanisme de déclenchement est logé dans le bouton-poussoir ; <B>10'</B> Le bouton-poussoir dans la position d'enfoncement est verrouillé et ce verrouillage n'est supprimé que lorsque l'armature magnéti que est retombée ; <B>Il'</B> Il est prévu entre l'armature magnétique et le jeu de contacts ou analogues un mécanisme supplémentaire de déclenchement à accumula teur de force ; 12' L'enroulement du commutateur agit, lorsqu'il est excité sur l'armature magnétique de manière que cette dernière soit poussée en direc tion de pôles plus petits de l'aimant permanent ; <B>13'</B> L'élément de déclenchement est déplacé dans la position de repos par l'intermédiaire d'un élément d'entraînement lors de l'enclenche ment du relais (par manoeuvre du bouton. poussoir ou par excitation de l'enroulement du commutateur) ; 14 L'élément de déclenchement peut en outre être actionné manuellement.