FR2492157A1 - Dispositif combine de demarrage et de protection de moteur electrique monophase utilisant une thermistance de demarrage - Google Patents

Abstract

UN BOITIER EN DEUX PARTIES 22, 24 RENFERME UN DEMARREUR A THERMISTANCE A COEFFICIENT DE TEMPERATURE POSITIF ET UN DISJONCTEUR FORME D'UNE BILAME ET D'UN ELEMENT CHAUFFANT. POUR LE RACCORDEMENT, L'ENVELOPPE PRESENTE TROIS TROUS 47, 53, 69B, DERRIERE LESQUELS SONT SITUEES DES DOUILLES, AINSI QUE, DANS LE DESSUS, DES FENTES D'OU DEPASSENT DES BROCHES PLATES. LA THERMISTANCE ET LA BILAME SONT AINSI COUPLEES THERMIQUEMENT ET LE CABLAGE EST SIMPLIFIE. L'INVENTION EST APPLICABLE NOTAMMENT AUX MOTOCOMPRESSEURS HERMETIQUES.

Description

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La présente invention concerne de manière générale un dispositif combiné de démarrage et de protection pour faire démarrer un moteur électrodynamique et pour protéger ses enroulements contre une surintensité et, plus particulièrement, un dispositif combiné de ce type utilisant une thermistance à coefficient de température posi- tif (C.T.P.) , dispositif qui est destiné à être monté directement sur

le moteur.

On a commencé à utiliser, sur les moteurs à induction monophasés, tels que les moteurs à démarrage par condensateur et les

moteurs à répulsion à enroulement auxiliaire, une thermistance à coef-

ficient de température positif comme élément de commutation pour l'excitation de l'enroulement de démarrage du moteur et pour couper cet enroulement de l'enroulement principal du moteur quand celui-ci atteint sa vitesse normale. Un exemple typique d'un dispositif combiné de démarrage et de protection actuellement commercialisé sera décrit

ci-après relativement à la figure 1 des dessins annexés.

Comme on le voit sur cette figure, un moteur à induc-

tion monophasé Mo du type à répulsion à enroulement auxiliaire possède trois bornes 1, 2 et 3, un enroulement principal Lo entre les bornes 1 et 2 et un enroulement de démarrage L1 entre les bornes 1 et 3. La borne 1 est reliée à une source G de courant alternatif par un relais de surcharge ou de maximum d'intensité 6, appelé également disjoncteur, qui est formé d'un élément chauffant 5 et d'une bilame 4, tandis que la borne 2 est reliée à la source G par un interrupteur principal marche-arrêt SW. Une thermistance 7 à coefficient de température positif est monté entre la borne 3 et l'interrupteur SW. Lorsque cet interrupteur est fermé, la thermistance 7 est chauffée par le courant qui la traverse, ce qui produit une élévation de sa résistance. Le couple de démarrage nécessaire diminuant à mesure que la vitesse du moteur croft, quand la résistance de la thermistance 7 atteint une valeur prédéterminée, l'enroulement de démarrage L1 est pratiquement coupé de la source d'alimentation G, ce qui réduitàun minimum la perte d'énergie électrique occasionnée par cet enroulement s'il devait

rester normalement en circuit pendant la marche du moteur.

La figure 2 représente un exemple de réalisation pra-

tique conventionnel du montage de la figure 1. Le moteur de cet

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exemple est un moteur du type étanche aux gaz ou vapeurs; plus préci-

sément, le moteur constitue une partie d'un motocompresseur hermétique enfermé dans un carter 8. Le démarreur 9 utilisant la thermistance 7 est dans ce cas monté sur-un socle 10 dans un bottier lOa qui est distinct du carter de compresseur 8. Les bornes 1, 2 et 3 du moteur sont constituées par des broches scellées'et fixées rigidement par

des perles de verre dans le carter 8.

Le montage du démarreur 9 séparément du compresseur, comme représenté sur la figure 2, présente les inconvénients suivants: (1) le démarreur 9 demande de la place supplémentaire pour son installation, de même qu'un bottier lOa particulier; (2) il faut réaliser un câblage entre le démarreur 9 et les bornes 1-3 du moteur, ce qui fait perdre du temps; (3) dans les cas o le démarreur 9 doit être mis à la place d'un dispositif de démarrage et de protection existant utilisant un relais

électromagnétique (contacteur), le démarreur doit être monté directe-

ment sur le carter de compresseur 8; (4) comme la thermistance 7 à coefficient de température positif dans le démarreur 9 doit rester à une température relativement élevée après la période de démarrage, afin de limiter autant que possible le courant circulant par l'enroulement de démarrage pendant la marche normale du moteur, il se pose un problème de dissipation de la chaleur dégagée par la thermistance: cette chaleur est en effet dissipée à l'extérieur par les éléments de connexion 9a et 9b qui forment les

bornes et supportent la thermistance, avec le résultat que la diminu-

tion de température de la thermistance ainsi produite fait croître le courant circulant par l'enroulement de démarrage, la dissipation de chaleur à l'extérieur du boîtier lOa étant particulièrement forte

lorsque les éléments de connexion 9a, 9b sont en cuivre.

Encore un autre inconvénient constaté dans la pratique est que, du fait que le disjoncteur6 et le démarreur 9 sont espacés l'un de l'autre et ne sont pas couplés thermiquement, il n'est pas possible d'équilibrer la durée de rétablissement relativement longue de la thermistance avec la courte durée de rétablissement du disjoncteur thermique 6. Des exemples de dispositifs combinés de démarrage et de protection comme ceux dont il a été question ci-dessus sont décrits,

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par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 4 037 316

et 4 042 860.

L'invention vise à éliminer les inconvénients décrits ci-dessus des dispositifs connus et à apporter un dispositif combiné de démarrage et de protection qui soit compact et puisse facilement être monté directement sur le moteur. Le dispositif selon l'invention

comprend un bottier de démarreur, dans lequel est disposé la thermis-

tance à coefficient de température positif, et un bottier dedisjonc-

teur dans lequel est disposé le relais de surcharge ou de surintensité, les deux bottiers étant réunis de manière à permettre la transmission

efficace de la chaleur produite par la thermistance au relais de sur-

charge, de sorte que le temps de refroidissement du relais est pro-

longé et que la durée de rétablissement du relais peut devenir plus longue que la durée de rétablissement de la thermistance, si bien que

le moteur peut redémarrer rapidement.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la distance entre la thermistance dans le bottier de démarreur et le relais de surcharge dans le bottier dedisjoncteurest ajustable, ce qui permet d'ajuster le couplage thermique entre la thermistance et le relais et de compenser au besoin des variations dans les durées

de rétablissement du relais et de la thermistance.

Le bottier de démarreur et le bottier de disjoncteur communiquent de préférence l'un avec l'autre par plusieurs ouvertures formées dans un élément de connexion de la thermistance. Une telle

communication évite la pénétration possible de fragments de la ther-

mistance dans le bottier de disjoncteur en cas de rupture de la ther-

mistance, de même que les courts-circuits qui pourraient en être la conséquence. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plu-

sieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est un schéma de branchement d'un moteur

électrodynamique et d'un dispositif combiné de démarrage et de pro-

tection de l'art antérieur (déjà décrit);

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la figure 2 montre schématiquement un exemple de réali-

sation de l'art antérieur du schéma de la figure 1 (déjà décrit); la figure 3 est une vue en perspective d'un disposif combiné de démarrage et de protection selon un premier exemple de réalisation préféré de l'invention;

la figure 4 est une coupe longitudinale de ce dispo-

sitif la figure 5 est une vue en perspective éclatée de ce dispositif; démarrage ou la figure 6 est une vue en perspective de l'unité de démarreur du dispositif de la figure 3; la figure 7 est une vue en perspective éclatée de ce démarreur; la figure 8 est un schéma d'un circuit électrique équivalent au dispositif de la figure 3; les figures 9(a) à 9(d) représentent différents modes de branchement du dispositif combiné de démarrage et de protection selon l'invention sur le moteur et une source de courant électrique

la figure 10 est une coupe longitudinale d'un disposi-

tif de démarrage et de protection selon un deuxième exemple de réali-

sation préféré de l'invention; la figure 11 est une vue éclatée de ce dispositif la figure 12 est un schéma d'un circuit électrique équivalent au dispositif de la figure 10; la figure 13 est un graphique représentant la relation entre la durée de rétablissement de la thermistance et la durée de rétablissement du relais de surcharge utilisés dans le dispositif selon l'invention

la figure 14 est une coupe longitudinale d'un dispo-

sitif combiné de démarrage et de protection selon un troisième exemple de réalisation préféré de l'invention; et la figure 15 est une vue en perspective d'un élément de

connexion utilisé dans le dispositif de la figure 14.

Sur les différentes figures, des éléments analogues sont

désignés par les mêmes références.

Le dispositif selon le premier exemple de réalisation, voir les figures 3 à 7, comprend une unité de démarrage ou démarreur 21

et une unité de protection oudisjoncteur 23. Le démarreur 21 est com-

posé d'un bottier de démarreur 22, une thermistance 25 à coefficient de température positif, un anneau de positionnement 26 en matériau

électriquement isolant pour positionner la thermistance 25, un élé-

ment de connexion 27 sur lequel sont formés plusieurs contacts fixes 37, un élément de connexion élastique 28, pouvant avoir la forme d'une lame de ressort, et une douille 29. Le bottier de démarreur 22 est en une résine synthétique résistant à la chaleur et moulée sous la forme générale d'une botte parallélépipédique avec des butées ou piliers 30, 31, 32 et 33 à l'intérieur pour supporter l'anneau de

positionnement 26 à distance du fond du bottier 22, ces piliers entou-

rant une chambre de thermistance 34 à l'intérieur du bottier 22. Le fond (se trouvant en haut en service) du bottier 22 présente au moins une ouverture 35 alignée avec la chambre de thermistance 34, de sorte que la chaleur dégagée par la thermistance 25 peut être transmise efficacement, comme décrit par la suite, de la chambre 34

à un bottier 24 qui est celui de l'unité de protection ou disjoncteur 23.

La thermistance 25 utilisée selon l'invention peut être de n'importe quel type connu; dans l'exemple représenté, elle a la forme d'un disque dont les faces opposées sont recouvertes de couches (non représentées) formant les électrodes. La thermistance 25 est supportée dansl'ouverture de l'anneau de positionnement 26 par

quatre points de support formés par quatre ergots 36 s'étendant radia-

lement vers l'intérieur à partir du bord intérieur de l'anneau 26 et venant en contact avec le bord de la thermistance 25. L'anneau 26 portant les ergots 36 est de préférence en mica. La thermistance 25, avec l'anneau de positionnement 26 placé autour d'elle de la manière décrite ci-dessus, est disposée en sandwich entre les éléments de connexion 27 et 28 et l'ensemble formé par la thermistance 25 et les éléments 27, 28 appliqués contre ses deux faces est disposé dans la chambre de thermistance 34 de manière que l'anneau 26 soit en appui

sur les piliers 30 à 33.

L'élément de connexion 27, sur lequel sont formés les

contacts 37, est de préférence une barrette d'acier inoxydable, pro-

duite par un quelconque procédé connu de découpage et/ou d'emboutis-

sage de métaux, et possède une extrémité coudée de plus faible largeur que le reste de l'élément 27, qui est destinée à former une broche

plate 38. Cette broche possède de préférence les dimensions des bro-

ches de connexion du type désigné par le numéro 187 ou par le numéro 250. L'élément de connexion élastique 28 est de préférence une barrette d'acier inoxydable pliée en quatre points pour former chaque fois un angle supérieur à 90 . Comme l'élément 27, l'élément de connexion 28 possède une portion extrême réduite en largeur et pliée, à peu près au milieu, sous un angle de l'ordre de 90 , mais cette fois pour former une patte 39, sur laquelle est soudée par point l'une des extrémités d'une pièce de support 41. L'extrémité opposée de cette pièce porte une douille de connexion 40 fixée rigidement à la pièce de support ou d'un seul tenant avec elle. La douille 40 est conçue

pour recevoir la broche 3 faisant saillie du carter 8 du motocompres-

seur de la figure 2. Une pièce métallique formant une broche plate 42

semblable à la broche 38 est fixée sur la patte coudée 39 de l'élé-

ment de connexion 28 par la même opération de soudage par point que la pièce de support 41. Il est à noter que la pièce de support 41 pour la douille 40 est orientée à peu près à angle droit par rapport

à l'axe longitudinal de l'élément de connexion 28.

A l'état assemblé du démarreur 21, comme le montre le mieux la figure 6, après disposition de l'ensemble formé par la thermistance 25 et les éléments de connexion 27, 28 dans la chambre de thermistance 34, les éléments 27 et 28 sont placés de telle manière, voir également la figure 5, que les broches 38 et 42 dépassent à l'extérieur du boîtier de démarreur 22 à travers des fentes 43 et 44 prévues à cet effet dans le fond du boîtier 22. A ce moment, la

douille 40 portée par l'élément 28 et la pièce de support 41 est ali-

gnée avec un trou 47 ménagé dans une paroi latérale du boîtier de démarreur 22, comme on peut le voir sur-la figure 3, la pièce de support 41 étant maintenue dans une encoche 46 de forme complémentaire

ménagée dans le pilier 30.

Lorsqu'on se réfère de nouveau à la figure 7, on voit que la douille 29, dont la forme est semblable à celle de la douille 40,

est reliée rigidement, par une pièce de support 48, à une pièce métal-

lique formant une broche de connexion 49, dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la douille 29, qui est soudée par point sur la pièce de support 48. Après assemblage du démarreur 21, la douille 29 et la broche plate 49 sont disposées de telle manière dans le bottier 22 que la douille 29 est alignée avec un trou 53 ménagé dans la paroi latérale du bottier 22 au voisinage du trou 47, que la broche 49 fait saillie à l'extérieur du bottier 22 à travers une fente 52 et que les bords latéraux opposés de cette broche sont maintenus en place dans des rainures 50, 51 formées dans les piliers

32 et 31.

Le démarreur 21 qui vient d'être décrit est surmonté du disjoncteur23 décrit ci-après, voir en particulier les figures 3 à 5.

Le disjoncteur23 possède un bottier 24 en résine syn-

thétique résistant à la chaleur, comme le bottier 22 du démarreur, dans lequel est formée une chambre de relais 57 pour la réception d'un relais de surcharge 56 constitué d'une bilame 54 et d'un élément

chauffant 55 pour la bilame.

Le bottier de disjoncteur24 possède un dessus plan sensiblement parallèle au bottier de démarreur 22 et d'o dépassent vers le haut une broche plate 58 du type numéro 187 ou numéro 250 et les extrémités de deux éléments de contact 61, 62 à peu près en L,

tous supportés rigidement par le bottier de disjoncteur. Les extré-

mités intérieures coudées des éléments de contact 61, 62 font face

à la chambre de relais 57 et servent de contacts fixes 59 et 60.

L'élément chauffant 55 du relais de surcharge 56 est relié par ses extrémités opposées à la broche 58 et à l'élément de contact 61 et

il est maintenu en place par cette fixation des extrémités.

L'élément chauffant 55, disposé dans la chambre de relais 57, possède une forme générale annulaire et sert à chauffer

de manière efficace la bilame 54 se trouvant sous lui.

La bilame 54 porte des contacts 63 et 64 sur ses extré-

mités et elle est montée rotative par sa partie médiane sur une vis de réglage 65 qui permet de régler la température de fonctionnement de la manière décrite par la suite. La vis 65 est vissée dans un taraudage 66 (visible figure 10) traversant verticalement le centre du dessus plan du boîtier de disjoncteur24. La rotation de la vis 65 dans un sens ou dans l'autre permet ainsi d'ajuster la courbure de la bilame 54 et, partant, la température d'ouverture et/ou de fermeture

de ses contacts.

Sur l'élément de contact 62 est soudée par point une pièce de support 68 à laquelle est attachée rigidement ou qui est

d'une seule pièce avec une douille 67 semblableauxdouilles repré-

sentées sur la figure 7. Le bottier 24 possède une forme générale circulaire mais avec une partie ou queue 69 dirigée radialement vers l'extérieur et à l'intérieur de laquelle est formée une rainure de support 69a pour le maintien en place de la douille 67. Lorsque la douille 67 a été convenablement mise- en place dans cette rainure, elle est alignée avec un trou 69b ménagé dans la parmi d'extrémité de la queue 69. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, après montage dudisjoncteur23 sur le démarreur 21, le trou 69b est situé sensiblement au milieu au-dessus des trous 47 et 53 du bottier de

démarreur 22.

La figure 5 montre le mieux que ledisjoncteur23 qui vient d'être décrit est disposé dans une cavité complémentaire 70 ménagée dans la surface extérieure du bottier de démarreur 22 et possédant également une partie correspondant à la queue 69, le côté

ouvert du bottier 23 étant dirigé vers le bottier 22 et les deux bot-

tiers étant assemblés par des goupilles 71 introduites dans des trous

72 des bottiers.

L'ouverture du bottier de démarreur 22, située en bas en position de service du dispositif, est fermée par un couvercle 74 de forme à peu près rectangulaire, dont le bord s'ajuste dans une ouverture délimitée par des gradins 73 sur les surfaces intérieures des parois latérales du boîtier 22. Le couvercle 74 est fixé en. place dans l'ouverture du bottier 22 par deux goupilles d'assemblage 75

enfoncées dans des trous 77 de deux parois latérales opposées du bot-

tier 22 puis dans des trous 77 ménagés en alignement avec eux dans des

protubérances 76 du côté intérieur du couvercle 74.

Comme on peut le voir sur la figure 5, le bottier de démarreur 22 présente des protubérances 78, 79 mutuellement espacées qui servent à supporter la douille de connexion 67 d'en bas et assurent

son alignement exact avec le trou 69b dans la queue 69. Diamétrale-

ment à l'opposé des protubérances 78 et 79, le bottier 22 présente une protubérance 80 dans laquelle est enfoncée une goupille d'assemblage 71 ayant traversé préalablement une protubérance 81 correspondante sur le boîtier de disjoncteur 24. La figure 5 montre que le côté intérieur du couvercle 74 porte un certain nombre de protubérances 83 et 84. Les protubérances rectangulaires 83 servent à presser l'élément de connexion élastique 28 contre la thermistance 25, tandis que les protubérances cylindriques 84 servent au centrage du couvercle 74 par rapport au bottier de

démarreur 22.

Un circuit électrique équivalent pour le dispositif combiné de démarrage et de protection qui vient d'être décrit en

référence aux figures 3 à 7 peut être représenté comme sur la figure 8.

La figure 8 montre que la bilame 54 et l'élément chauffant 55, faisant tous deux partie du relais de surcharge 56, sont montés en série entre

la douille 67 et la broche 58, tandis que la thermistance 25 est mon-

tée entre les éléments de connexion 27 et 28, eux-mêmes reliés l'un à la broche 38 l'autre à la douille 40. L'élément de connexion 28 est en outre relié à la broche 42, alors que la douille 29 est reliée

directement à la broche 49.

Dans le dispositif décrit dans ce qui précède, la chambre de thermistance 34 et la chambre de relais 57 communiquent entre elles par l'ouverture 35; par ailleurs, les douilles 29, 40

et 67 sont disposées dans le même plan sur un côté du dispositif com-

biné de démarrage et de protection, tandis que les broches 38, 42, 49 et 58 sont disposées également dans le même plan mais qui diffère

de celui contenant les douilles.

Donc, lorsque le dispositif selon l'invention est monté sur le carter 8 du motocompresseur représenté figure 2, par emboîtement de ses douilles 67, 29 et 40 sur les broches 1, 2 et 3, la thermistance et le relais de surcharge sont reliés électriquement au circuit du moteur du compresseur à l'intérieur du carter 8. Les broches 38, 42,

49 et 58 sont destinées à être reliées à la source de courant alter-

natif G. ce qui peut se faire de différentes manières, comme désiré ou nécessaire, ce qui sera décrit ci-après en référence aux figures 9(a)

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à 9(d), suivant la manière dont le moteur doit être alimenté électri-

quement, la disposition et les dimensions des broches plates corres-

pondant à celles des contacts femelles d'un connecteur adéquat.

Lorsqu'on désire faire démarrer le moteur électrodyna-

mique Mo auquel est associé le dispositif combiné de démarrage et de protection selon l'invention à la façon d'un moteur à induction à démarrage par résistance, les broches 49 et 58 sont branchées sur la source d'alimentation G et les broches 38 et 40 sont reliées l'une à

l'autre, comme représenté sur la figure 9(a).

Lorsqu'on désire faire démarrer le moteur Mo à la façon d'un moteur à induction à démarrage par condensateur, la broche 38 est reliée à la broche 49 par un condensateur Co et les broches 49 et 58 sont branchées sur l'alimentation G> comme représenté sur la

figure 9(b).

Au cas o le moteur entraînant le compresseur dans le

carter 8 est un moteur à condensateursde démarrage et de marche nor-

male, le circuit de la figure 9(b) demande en plus le branchement d'un condensateur C1 d'avance de phase entre les broches 42 et 49, comme le montre la figure 9(c). Au cas o le moteur dans le carter est un moteur à enroulement auxiliaire à condensateur permanent, le condensateur Co utilisé dans le circuit de la figure 9(c) est éliminé et les broches 38 et 49 sont reliées l'une à l'autre, comme le montre

la figure 9(d).

Le fonctionnement du dispositif selon l'invention

sera décrit ci-après en référence au circuit de la figure 9(a).

Lorsque l'interrupteur principal SW est fermé, tant que la température de la thermistance 25 reste basse, l'alimentation G fournit un courant à l'enroulement de démarrage L1 du moteur Mo par la thermistance 25 en vue du démarrage du moteur. Pendant ce démarrage, l'élément chauffant 55 du relais de surcharge 56 est parcouru d'un

courant, ce qui chauffe la bilame 54 mais ne provoque pas son ouver-

ture. Il est à noter que les caractéristiques de la bilame 54 sont choisies de manière que la bilame reste en position de fermeture du circuit pendant le démarrage et la marche normaux, malgré le fait

qu'elle est chauffée à la fois par l'élément 55 et par la thermis-

tance 25. La bilame ne coupe le circuit que dans le cas d'une sur-

2491l57 intensité, du fait que la quantité de chaleur cumulée produite par l'élément chauffant 55 et par la thermistance 25 en pareil cas est

beaucoup plus forte.que pendant le fonctionnement normal du dispositif.

Après le lancement du moteur Mo, la thermistance 25 continue à s'échauffer sous l'effet du courant qui la parcourt. La température instantanée de la thermistance dépend de la résistance que. celle-ci oppose à la circulation du courant. Lorsque la résistance de la thermistance atteint une valeur égale ou supérieure à une valeur prédéterminée, o la température atteint une valeur égale ou supérieure au point de Curie, l'intensité du courant circulant dans l'enroulement de démarrage L1 du moteur Mo chute à une valeur négligeable, de sorte que le moteur peut ensuite être mû normalement de façon constante par le courant traversant son enroulement principal Lo, de manière bien

connue à l'homme de l'art.

La chaleur produite par la thermistance 25 pendant le démarrage et la marche du moteur Mo est transmise en partie par rayonnement et convectionà la bilame 54 à travers l'ouverture 35. Une autre partie de la chaleur dégagée par la thermistance est transmise à la bilame à travers le bottier 22. Cependant, comme déjà mentionné,

la bilame ne coupe le circuit que s'il se produit une surintensité.

Si, par exemple par suite d'une surcharge mécanique du moteur Mo, l'intensité du courant traversant l'enroulement principal

de celui-ci dépasse sa valeur normale, l'élément 55, également par-

couru par ce courant anormalement élevé, dégage une quantité de cha-

leur relativement grande, ce qui chauffe les boîtiez922, 24 et la bilame 54, avec le résultat que cette dernière se courbe dans une mesure suffisante pour écarter l'un ou l'autre des contacts 63 et 64 du contact antagoniste 59 ou 60. L'alimentation électrique du moteur est ainsi coupée et le moteur est protégé contre les dommages pouvant résulter de la persistance de la surintensité. Ensuite, c'est-à-dire après la coupure de l'alimentation, la thermistance 25 et la bilame 54

sont refroidies par l'environnement.

Il est à noter ici que, du fait que la chambre de ther-

mistance 34 communique avec la chambre de relais 57 par une ouverture 35 suffisamment grande et placée convenablement dans le bottier de démarreur 22, et du fait que la bilame et la thermistance sont disposées l'une audessus de l'autre, elles se refroidissent à peu près à la

même vitesse.

Pour le bon fonctionnement du dispositif selon l'inven-

tion, il est préférable de faire en sorte que le temps nécessaire à la bilame 54 pour revenir à la position de fermeture du circuit soit plus long que le temps de refroidissement nécessaire à la thermistance

pour avoir de nouveau une résistance suffisamment faible pour per-

mettre le redémarrage convenable du moteur Mo. Autrement dit, il est préférable que la durée de rétablissement T1 de la bilame 54 soit plus

longue que la durée de rétablissement To de la thermistance 25 (To <T2.

Si cette condition est satisfaite, au moment o la bilame 54 se

referme, il est sûr que la thermistance 25 se soit suffisamment refroi-

die, c'est-à-dire que sa résistance soit suffisamment réduite, pour que l'enroulement de démarrage L1 soit alimenté convenablement et que

le moteur Mo puisse être redémarré correctement.

La durée de rétablissement T1 de la bilame 54 peut être variée par le changement du couplage thermique entre la thermistance25

et la bilame 54, comme décrit ci-après.

Il est encore à noter que le dispositif combiné de

démarrage et de protection selon l'invention travaille de façon ana-

logue dans n'importe lequel des circuitsdes figures 9(b) à 9(d).

Avec le dispositif des figures 3 à 7, du fait que le démarreur et ledisjoncteur sont montés l'un au-dessus de l'autre et que leurs bottiers communiquent par l'ouverture de transmission de chaleur (35), la thermistance et la bilame ont les mêmes conditions

de refroidissement, ce qui permet de rendre la durée de rétablisse-

ment du relais de surcharge effectivement plus longue que la durée de rétablissement de la thermistance. Le redémarrage du moteur au moment o la bilame se referme peut ainsi se faire convenablement;

enoutre, comme le dispositif peut être monté directement sur la car-

casse du moteur, ou sur le carter d'un motocompresseur hermétique, lec4blage est notablement simplifié. De plus, le dispositif selon l'invention peut être utilisé dans de nombreux types différents de circuits de démarrage, à condensateur, résistance et ainsi de suite,

comme décrit dans ce qui précède, sans que cela demande une modifi-

cation dans le dispositif de démarrage et de protection proprement dit,

de sorte qu'une large gamme d'applications s'offre à lui.

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Le dispositif selon le deuxième exemple de réalisation de l'invention, représenté sur les figures 10 à 12, diffère de celui qui vient d'être décrit par le nombre d'ouvertures de communication entre la chambre de thermistance 34 et la chambre de relais 57 et par la distance qui sépare la thermistance 25 et la bilame 54. Comme cela ressort le mieux des figures 10 et 11, le bottier de démarreur 22 du dispositif de ce deuxième exemple présente plusieurs ouvertures de communication 35 et le bottier de disjoncteur 24 est monté sur le bottier de démarreur 22 avec interposition d'une

bague-entretoise 100.

La bague-entretoise 100 est de préférence en résine synthétique résistant à la chaleur ou en métal. Son diamètre extérieur permet sa disposition dans la cavité de montage 70 et son diamètre intérieur est suffisamment grand pour que son bord intérieur soit situé radialement à l'extérieur des ouvertures 35. La bague-entretoise est utilisée pour ajuster le degré de couplage thermique entre la thermistance 25 et la bilame 54, du fait que son utilisation, son remplacement par une bague analogue plus épaisse ou plus mince, ou sa suppression, permet de changer la distance entre le bottier

de démarreur 22 et le bottier de disjoncteur 24.

En ce qui concerne l'épaisseur de la bague-entretoise , lorsque la bilamme 54 présente une température de rétablissement

voisine de la température On-100C, la bague-entretoise doit être rela-

tivement épaisse pour diminuer le couplage thermique entre la thermis-

tance et la bilame, de manière à réduire la durée de rétablissement du relais de surcharge, comme représenté par la zone hachurée dans le

graphique de la figure 13.

La possibilité d'utiliser la bague-entretoise 100 dans un dispositif selon l'invention est avantageuse en ce sens qu'elle permet de produire des dispositifscombinés selon l'invention avec des tolérances serrées dans les caractéristiques de fonctionnement, malgré

les éventuels écarts dans les durées de rétablissement des thermis-

tances à coefficient de température positif et/ou dans les durées de rétablissement des bilames, du fait que chaque dispositif peut être

équipé d'une bague-entretoise dont l'épaisseur est choisie en fonc-

tion de tels écarts. Il devient ainsi possible d'utiliser, dans

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l'assemblage des dispositifs combinés selon l'invention, des bilames dont les durées de rétablissement varient considérablement par rapport à une valeur moyenne; il en découle bien entendu une augmentation dans

la production des dispositifs et une diminution de leur coût de fabri-

cation. A la place de la bague-entretoise 100 des figures 10 et 11, il est possible aussi de prévoir d'autres éléments d'espacement, par exemple des protubérances sur le fond de la cavité de montage 70 du bottier de démarreur 22, suivant une disposition annulaire ou

autre à l'extérieur des ouvertures de communication 35.

Figure 12 représente le dispositif combiné de démarrage et de protection selon le deuxième exemple de réalisation préféré de

l'invention par un schéma semblable à celui de la figure 8.

Les figures 14 et 15 montrent un troisième exemple présentant une ouverture de communication 35 dont le diamètre est plus grand que le diamètre de l'ouverture 35 visible sur les figures 4 et 5 et dans lequel un élément de connexion 27' est utilisé à la place de

l'élément de connexion 27 en forme de barrette des exemples précédents.

L'élément de connexion 27' est formé d'un corps discorde perforé dont le diamètre est plus grand que le diamètre de l'ouverture 35 et sur lequel sont formés des contacts 37', dont la fonction correspond à celle des contacts 37 de l'élément de connexion 27 en forme de barrette, ainsi que d'une languette formant une broche 38', de même fonction que la broche 38, s'étendant radialement vers l'extérieur par rapport au

corps discorde et coudée à angle droit par rapport au plan du corps.

La chambre 34 ménagée dans le démarreur du dispositif représenté sur les figures 14 et 15 communique avec la chambre de relais 57 par des trous 90 dans le corps discorde de l'élément de

connexion 27'. Les trous 90 peuvent avoir toute forme désirée: cir-

culaire, rectangulaire, triangulaire ou une combinaison de ces formes.

La réalisation de la communication entre la chambre de thermistance 34 et la chambre de relais 57 par un certain nombre d'ouvertures, par les ouvertures 35 dans l'exemple selon les figures 10 à 12 ou par les trous 90 de l'élément de connexion 27' dans l'exemple des figures 14 et 15, a surtout l'avantage que le risque de projection

de fragments dans la chambre de relais 57 en cas de rupture ou d'écla-

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tement de la thermistance 25, provoquant un court-circuit, est prati-

quement éliminé et pour le moins très fortement réduit.

1w En choisissant convenablement l'épaisseur de son corps discorde au moins, l'élément de connexion 27' peut être utilisé en même temps comme entretoise pour ajuster le degré de couplage ther- mique entre la thermistance 25 et la bilame 54. La bague-entretoise de l'exemple des figures 10 et 11 ou un autre élément d'espacement particulier peut dans ce cas être omis si cela est désiré. Il est encore à noter que l'élément de connexion 27' peut être noyé dans le bottier de démarreur 22 au moulage de celui-ci, selon une technique

connue, ce qui simplifie la fabrication et/ou l'assemblage du dispo-

sitif combiné de démarrage et de protection.

Bien que l'invention ait été décrite en détail en référence au dessins annexes, montrant les exemples de réalisation préférés, il va de soi que de nombreuses modifications sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Il est notamment possible de remplacer les broches et les douilles des exemples représentés par

des bornes ayant d'autres formes, dimensions et emplacements.

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Claims (11)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Dispositif combiné de démarrage et de protection pour

un circuit d'enroulement d'un moteur à induction monophasé (Mo) ali-

menté à partir d'une source de courant électrique (G), caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe (22, 24) formant intérieurement un compartiment démarreur et un compartiment disjoncteurséparés par une paroi perforée, une thermistance (25) à coefficient de température positif disposée dans le compartiment démarreur et présentant deux

électrodes opposées, un interrupteur à bilame logé dans le comparti-

ment disjoncteur et comprenant une bilame (54) et deux contacts fixes mutuellement espacés (59, 60) portés par l'enveloppe en regard de la bilame et en position de coopération avec elle, la bilame pouvant occuper une position de coupure de circuit o l'interrupteur à bilame est ouvert et une position de fermeture de circuit o l'interrupteur est fermé, un premier dispositif de raccordement porté par l'enveloppe et présentant deux extrémités opposées, l'une (58) étant exposée à l'extérieur de l'enveloppe et l'autre étant reliée à l'un des contacts mutuellement espacés, un second dispositif de raccordement (62, 68) porté par l'enveloppe et présentant deux extrémités opposées, l'une (67) étant exposée à l'extérieur de l'enveloppe et l'autre étant reliée à l'autre des contacts mutuellement espacés, un troisième dispositif de raccordement porté par l'enveloppe et présentant deux

extrémités opposées, l'une (42) étant exposée à l'extérieur de l'en-

veloppe et l'autre étant en contact avec l'une des électrodes de la

thermistance, un quatrième dispositif de raccordement porté par l'en-

veloppe et présentant deux extrémitésopposées, l'une (40) étant expo-

sée à l'extérieur de l'enveloppe et l'autre étant en contact avec ladite électrode de la thermistance, un cinquième dispositif de

raccordement (27, 27') porté par l'enveloppe et présentant deux extré-

mités opposées, l'une (38) étant exposée à l'extérieur de l'enveloppe et l'autre étant en contact avec l'autre électrode de-la thermistance,

ainsi qu'un sixième dispositif de raccordement présentant deux extré-

mités opposées (29, 49) exposées toutes deux à l'extérieur de l'enve-

loppe.

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2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce

que l'enveloppe est constituée de deux bottiers, le premier (22) défi-

nissant le compartiment démarreur à l'intérieur, la paroi perforée étant située dans un fond de ce premier boltier, le second bottier (24) définissant le compartiment disjoncteurà l'intérieur et étant monté

sur le premier boîtier avec son ouverture en regard de la paroi per-

forée du premier bottier.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi perforée présente au moins une ouverture (35) faisant

communiquer le compartiment démarreur et le compartiment disjoncteur.

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi perforée présente plusieurs ouvertures (35, 90) faisant

communiquer le compartiment démarreur et le compartiment disjoncteur.

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'autre extrémité du cinquième dispositif de raccordement (27') est formé par un corps discorde dont le diamètre est plus grand que

le diamètre de l'ouverture (35) de la paroi perforée, le corps dis-

cotde présentant plusieurs trous (90).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2

à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une entretoise (100,

27') entre le premier bottier (22) et le second bottier (24).

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément chauffant (55) monté en série entre l'autre extrémité du second dispositif de raccordement (62, 68) et

l'autre des contacts mutuellement espacés.

8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément chauffant (55) monté en série entre l'autre extrémité du second dispositif de raccordement (62, 68) et

l'autre des contacts mutuellement espacés.

9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une (58, 42, 38) des extrémités opposées des premier, troisième et cinquième dispositifs de raccordement et l'une (49) des extrémités opposées du sixième dispositif de raccordement sont constituées par des broches ou des éléments de connexion males analogues et en ce que l'autre (67, 40) des extrémités opposées de chacun des second et quatrième dispositifs de raccordement et l'autre (29) des extrémités

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opposées du sixième dispositif de raccordement sont constituées par

des douilles ou des éléments de connexion femelles analogues.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce

que les douilles des premier, troisième, cinquième et sixième dispo-

sitifs de raccordement sont situées à distance les unes des autres

sur la même face de l'enveloppe.

11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce

que les broches des second, quatrième et sixième dispositifs de raccor-

dement sont situées à distance les unes des autres sur la même face

de l'enveloppe.