FR2688635A1 - Plaquette a douze bornes pour le branchement d'un moteur electrique triphase asynchrone a six enroulements, et moteur comprenant une telle plaquette. - Google Patents
Plaquette a douze bornes pour le branchement d'un moteur electrique triphase asynchrone a six enroulements, et moteur comprenant une telle plaquette. Download PDFInfo
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Abstract
Les trois bornes primaires (1, 5, 9) sont placées aux trois sommets d'un triangle, et les quatre bornes primaire, quaternaire, secondaire et tertiaire (1, 4, 2, 3; 5, 8, 6, 7; 9, 12, 10, 11) de chaque groupe sont placées dans cet ordre. Ces bornes forment ainsi, avec la borne primaire (9, 1, 5) du groupe précédent, les sommets successifs d'un pentagone respectif (1, 4, 2, 3, 9; 5, 8, 6, 7, 1; 9, 12, 10, 11, 5) non croisé extérieur au triangle et à chacun des deux autres pentagones. Utilisation notamment pour réaliser les différents modes de branchement des enroulements du moteur avec des barrettes.
Description
La présente invention concerne une plaquette à douze bornes pour le branchement d'un moteur triphasé asynchrone à six enroulements.
La présente invention concerne également un moteur triphasé asynchrone à six enroulements comportant une telle plaquette.
On connaît une telle plaquette, qui est adaptée à permettre l'alimentation desdits six enroulements et leur branchement, par des barrettes placées entre les bornes appropriées, en des première, seconde et troisième paires d'enroulements montés deux à deux soit en série, soit en parallèle, et le branchement de ces trois paires d'enroulements soit en étoile, soit en triangle. Chacune de ces paires d'enroulements comporte un groupe de quatre bornes. Chaque groupe comprend une borne primaire et une borne tertiaire adaptées à être reliées directement, dans le branchement étoile-série, respectivement au point étoile et à une phase correspondante d'une source de courant triphasé. Chaque groupe comprend également une borne secondaire et une borne quaternaire, adaptées à être reliées directement l'une à l'autre dans le branchement en série, et respectivement à la borne tertiaire et à la borne primaire dans le branchement en parallèle. La borne primaire et la borne tertiaire de chaque groupe sont adaptées à être reliées directement, dans le montage triangle-série, respectivement à la borne tertiaire du groupe suivant et à la borne primaire du groupe précédent.
On peut ainsi, au moyen de barrettes de dimension et de forme appropriées, relier l'une à l'autre, deux à deux, les bornes nécessaires en fonction des diverses utilisations prévues d'un même moteur. On peut également utiliser un contacteur classique étoile-triangle pour passer de la phase de démarrage à la phase de fonctionnement en continu du moteur.
On connaît par exemple une plaquette classique du type précité comportant quatre rangées successives de trois bornes. On relie les bornes deux à deux par des barrettes (ou shunts) placées sur la plaquette en fonction du type de branchement que l'on veut réaliser. I1 faut pour cela utiliser des barrettes de longueurs très différentes, dont certaines ont des formes complexes pour éviter le chevauchement ou le croisement de barrettes. Par ailleurs, certaines bornes sont d'accès difficile.
On connaît également des plaquettes comportant deux rangées de six bornes. Toutes les bornes sont facilement accessibles. Par contre il faut toujours des barrettes de longueurs très différentes et, pour certaines, de formes complexes pour réaliser les branchements souhaités.
Le but de la présente invention est de proposer une plaquette du type précité capable d'assurer un accès facile à chacune des douze bornes, et de permettre les divers branchements nécessaires en n'utilisant que des barrettes rectilignes qui ne se chevauchent pas et ne s'entrecroisent pas, ces barrettes pouvant avoir, à volonté, soit une seule et même longueur, soit plusieurs longueurs différentes caractéristiques du branchement que l'on veut réaliser.
Suivant l'invention, la plaquette du type précité est caractérisée en ce que les trois bornes primaires sont placées aux trois sommets d'un triangle, et en ce que les quatre bornes primaire, quaternaire, secondaire et tertiaire de chaque groupe sont placées dans cet ordre de manière à former, avec la borne primaire du groupe précédent, les sommets successifs d'un pentagone respectif non croisé extérieur au triangle et à chacun des deux autres pentagones.
On obtient ainsi une plaquette à douze bornes toutes très facilement accessibles.
En outre, les pentagones n'étant pas du type croisé, il est possible de réaliser tous les branchements nécessaires des six enroulements du moteur au moyen de barrettes classiques sans risque de chevauchement ou d'entrecroisement de ces barrettes.
Enfin, les barrettes sont des barrettes rectilignes de fabrication et d'emploi très simples.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les distances entre deux bornes susceptibles d'être reliées l'une à l'autre par une barrette sont toutes égales.
I1 est donc possible de réaliser, avec un unique type de barrettes rectilignes, les différents branchements des enroulements d'un même moteur en fonction des conditions d'utilisation prévues de ce dernier.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description détaillée ci-après.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs:
- les figures lA, lB, lC, 1D sont des schémas électriques représentant le mode de branchement classique des six enroulements d'un moteur triphasé asynchrone respectivement dans les montages étoile-série, trianglesérie, étoile-parallèle, triangle-parallèle;
- les figures 2A, 2B, 2C, 2D sont des schémas représentant les barrettes utilisées avec une plaquette comportant quatre rangées successives de trois bornes pour les montages représentés respectivement aux figures lA, lB, 1C et 1D;
- la figure 3 est un schéma représentant un exemple de disposition des douze bornes selon l'invention;
- la figure 4 est une vue de dessus d'une plaquette conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention;
- les figures 5A, 5B, 5C, 5D sont des vues semblables à la figure 4 représentant les barrettes utilisées pour les montages schématisés respectivement aux figures 1A et 2A, 1B et 2B, 1C et 2C, 1D et 2D;
- la figure 6 est une vue semblable à la figure 4 représentant les barrettes communes aux figures 5A et 5B dans le cas d'un montage des enroulements de chaque paire en série avec utilisation d'un contacteur étoile-triangle;
- la figure 7 est une vue semblable à la figure 6 représentant les barrettes communes aux figures 5C et 5D dans le cas d'un montage des enroulements de chaque paire en parallèle;
- la figure 8 est une vue schématique classique symbolisant un contacteur étoile-triangle;
- les figures 9A et 9B sont des vues semblables à la figure 8 symbolisant respectivement les contacts fermés dans la position 1 (étoile) et dans la position 2 (triangle);
Dans la réalisation représentée aux figures 1A à lD, les six enroulements 21, 22, 23, 24, 25, 26 d'un moteur triphasé asynchrone (non représenté) à six enroulements sont, suivant le type d'utilisation prévu pour ledit moteur, branchés, de façon classique et connue, en des première 27, seconde 28 et troisième 29 paires d'enroulements montés deux à deux soit en série (figures 1A et 1B), soit en parallèle (figures 1C et 1D). On branche également ces trois paires 27, 28, 29 d'enroulements soit en étoile (figures 1A et lC), soit en triangle (figures 1B et 1D). Chacune de ces paires d'enroulements 27, 28, 29 comporte un groupe de quatre bornes 1, 4, 2, 3; 5, 8, 6, 7; 9, 12, 10, 11; chaque groupe comprend une borne primaire 1, 5, 9, et une borne tertiaire 3, 7, 11, adaptées à être reliées directement, dans le branchement étoile-série (figure lA), respectivement au point étoile 30 et à une phase L1, L2,
L3, correspondante d'une source de courant triphasé (non représentée). Chaque groupe comprend également une borne secondaire 2, 6, 10, et une borne quaternaire 4, 8, 12, adaptées à être reliées directement l'une à l'autre dans les branchements en série (figures 1A et lB), ainsi que respectivement à la borne tertiaire 3, 7, 11 et à la borne primaire 1, 5, 9, correspondantes, dans les branchements en parallèle (figures 1C et 1D). La borne primaire 1, 5, 9, et la borne tertiaire 3, 7, 11, de chaque groupe sont adaptées à être reliées directement, dans le montage triangle-série de la figure lB, respectivement à la borne tertiaire 7, 11, 3 du groupe suivant et à la borne primaire 9, 1, 5 du groupe précédent.
- les figures lA, lB, lC, 1D sont des schémas électriques représentant le mode de branchement classique des six enroulements d'un moteur triphasé asynchrone respectivement dans les montages étoile-série, trianglesérie, étoile-parallèle, triangle-parallèle;
- les figures 2A, 2B, 2C, 2D sont des schémas représentant les barrettes utilisées avec une plaquette comportant quatre rangées successives de trois bornes pour les montages représentés respectivement aux figures lA, lB, 1C et 1D;
- la figure 3 est un schéma représentant un exemple de disposition des douze bornes selon l'invention;
- la figure 4 est une vue de dessus d'une plaquette conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention;
- les figures 5A, 5B, 5C, 5D sont des vues semblables à la figure 4 représentant les barrettes utilisées pour les montages schématisés respectivement aux figures 1A et 2A, 1B et 2B, 1C et 2C, 1D et 2D;
- la figure 6 est une vue semblable à la figure 4 représentant les barrettes communes aux figures 5A et 5B dans le cas d'un montage des enroulements de chaque paire en série avec utilisation d'un contacteur étoile-triangle;
- la figure 7 est une vue semblable à la figure 6 représentant les barrettes communes aux figures 5C et 5D dans le cas d'un montage des enroulements de chaque paire en parallèle;
- la figure 8 est une vue schématique classique symbolisant un contacteur étoile-triangle;
- les figures 9A et 9B sont des vues semblables à la figure 8 symbolisant respectivement les contacts fermés dans la position 1 (étoile) et dans la position 2 (triangle);
Dans la réalisation représentée aux figures 1A à lD, les six enroulements 21, 22, 23, 24, 25, 26 d'un moteur triphasé asynchrone (non représenté) à six enroulements sont, suivant le type d'utilisation prévu pour ledit moteur, branchés, de façon classique et connue, en des première 27, seconde 28 et troisième 29 paires d'enroulements montés deux à deux soit en série (figures 1A et 1B), soit en parallèle (figures 1C et 1D). On branche également ces trois paires 27, 28, 29 d'enroulements soit en étoile (figures 1A et lC), soit en triangle (figures 1B et 1D). Chacune de ces paires d'enroulements 27, 28, 29 comporte un groupe de quatre bornes 1, 4, 2, 3; 5, 8, 6, 7; 9, 12, 10, 11; chaque groupe comprend une borne primaire 1, 5, 9, et une borne tertiaire 3, 7, 11, adaptées à être reliées directement, dans le branchement étoile-série (figure lA), respectivement au point étoile 30 et à une phase L1, L2,
L3, correspondante d'une source de courant triphasé (non représentée). Chaque groupe comprend également une borne secondaire 2, 6, 10, et une borne quaternaire 4, 8, 12, adaptées à être reliées directement l'une à l'autre dans les branchements en série (figures 1A et lB), ainsi que respectivement à la borne tertiaire 3, 7, 11 et à la borne primaire 1, 5, 9, correspondantes, dans les branchements en parallèle (figures 1C et 1D). La borne primaire 1, 5, 9, et la borne tertiaire 3, 7, 11, de chaque groupe sont adaptées à être reliées directement, dans le montage triangle-série de la figure lB, respectivement à la borne tertiaire 7, 11, 3 du groupe suivant et à la borne primaire 9, 1, 5 du groupe précédent.
Toutes ces liaisons classiques connues sont réalisées, dans le cas d'une plaquette 31 à quatre rangées de trois bornes, par exemple par les barrettes de formes connues représentées aux figures 2A à 2D. Ces barrettes connues n'ont pas besoin d'être décrites plus en détail ici.
Suivant l'invention, et comme schématisé à la figure 3, les trois bornes primaires 1, 5, 9 sont placées aux trois sommets d'un triangle. Les quatre bornes primaire, quaternaire, secondaire et tertiaire 1, 4, 2, 3; 5, 8, 6, 7; 9, 12, 10, 11, de chaque groupe sont placées dans cet ordre de manière à former, avec la borne primaire 9, 1, 5 du groupe précédent, les sommets successifs d'un pentagone respectif 1, 4, 2, 3, 9; 5, 8, 6, 7, 1; 9, 12, 10, 11, 5; non croisé extérieur au triangle et à chacun des deux autres pentagones.
Les bornes 1 à 12 étant ainsi placées de cette manière, les différents branchements des enroulements du moteur peuvent être assurés en plaçant des barrettes sur les côtés appropriés desdits pentagones.
On réalise ainsi à la figure 5A, comme à la figure 2A, le montage étoile-série (A) au moyen de cinq liaisons: 2-4, 6-8, 10-12, 1-5, 1-9 (ou 5-9).
On réalise de même à la figure 5B, comme à la figure 2B, le montage triangle-série (4) au moyen de six liaisons: 2-4, 6-8, 10-12, 3-9, 1-7, 5-11.
On réalise également à la figure 5C, comme à la figure 2C, le montage étoile-parallèle au moyen de huit liaisons: 1-4, 1-5, 1-9, 2-3, 5-8, 6-7, 9-12, 10-11.
On réalise enfin à la figure 5D, comme à la figure 2D, le montage triangle-parallele (na) au moyen de neuf liaisons: 1-4, 1-7, 2-3, 5-8, 5-11, 6-7, 9-12, 10-11.
On peut, en variante, pour éviter des liaisons redondantes, ou pour des raisons particulières, prévoir de ne pas placer de barrette de liaison entre les bornes 5 et 9, en faisant jouer à la borne 1 un rôle de borne primaire centrale, et on peut au contraire prévoir une telle barrette entre la première borne quaternaire 4, d'une parut, la troisième borne primaire 9 et/ou la seconde borne tertiaire 7 d'autre part. Les trois liaisons correspondantes sont ainsi schématisées en tirets à la figure 3.
Dans la réalisation de la figure 4, la liaison 5-9 n'est pas représentée, et les liaisons possibles forment donc un hexagone concave 9, 12, 10, 11, 5, 1, et les deux pentagones convexes précités.
Les bornes 4 et 7 étant relativement écartées, toutes les bornes sont très accessibles, et la plaquette 32 correspondante a une forme un peu complexe plus large que haute, mais d'encombrement limité. On comprendra que l'on peut faire varier à volonté dans un sens ou dans l'autre les deux dimensions d'une telle plaquette.
Les distances séparant les bornes secondaire et quaternaire 2, 4; 6, 8; 10, 12, de chaque groupe peuvent être égales à une première dimension Dl.
On sait, et on verra plus loin, que ces trois liaisons sont celles qui sont communes aux figures 2A et 2B, d'une part, 5A et 5B, d'autre part, et qui sont nécessaires pour le branchement des enroulements de chaque paire en série lorsqu'on utilise un contacteur étoiletriangle.
On peut ainsi réaliser ces trois liaisons avec des barrettes 33, 34, 35, de dimension D1 (voir figure 6).
De même, les distances séparant, dans chaque groupe, les bornes primaire et quaternaire 1, 4; 5, 8; 9, 12, d'une part, les bornes secondaire et tertiaire 2, 3; 6, 7; 10, 11, d'autre part, sont égales à une seconde dimension D2.
On sait que ces six liaisons sont celles qui sont communes aux figures 2C et 2D, d'une part, 5C et 5D, d'autre part, et qui sont nécessaires pour le branchement des enroulements de chaque paire en parallèle lorsqu'on utilise un contacteur étoile-triangle.
On peut ainsi réaliser ces six liaisons avec six barrettes 36, 37, 38, 39, 40, 41 de dimension D2 (voir figure 7).
Si l'on fait en sorte que les dimensions D1 et
D2 soient différentes, on interdit toute erreur de branchement entre montage en série et montage en parallèle des enroulements de chaque paire.
D2 soient différentes, on interdit toute erreur de branchement entre montage en série et montage en parallèle des enroulements de chaque paire.
On peut au contraire faire en sorte que les distances entre deux bornes susceptibles d'être reliées l'une à l'autre par une barrette soient toutes égales.
Un seul type de barrette suffit alors pour réaliser les différents branchements possibles des six enroulements 21 à 26 du moteur, comme représenté aux figures 4, 5A à 5D, 6 et 7.
Par ailleurs, il est connu d'utiliser un contacteur étoile-triangle avec une plaquette à douze bornes et un moteur à six enroulements: un tel contacteur permet l'alimentation et le branchement des enroulements du moteur, d'abord en étoile, pour le démarrage dudit moteur (position 1), puis en triangle (position 2) pour le fonctionnement en régime permanent dudit moteur.
Dans le schéma normalisé représenté à la figure 8, ce contacteur comporte huit contacts a à h. Les contacts a, b, c, sont reliés respectivement et de manière permanente, aux trois bornes tertiaires 3, 7, 11, d'une part, et aux contacts d, e, f, d'autre part. Les contacts g et h sont reliés l'un à l'autre et à la borne 9. Lorsque les contacts a, b, c, sont fermés, ils sont reliés respectivement aux trois phases L3, L2, L1, d'une source de courant triphasé. Lorsqu'ils sont fermés, les contacts d, e, f, relient respectivement les bornes tertiaires 3, 7, 11 des trois groupes à la borne primaire 9, 1, 5 du groupe précédent (position 2). Lorsqu'il sont fermés, les contacts g, h relient les trois bornes primaires 1, 5, 9 l'une à l'autre (position 1).
Ainsi, dans la position 1 (étoile A) à la figure 9A, le contacteur L2 assure les liaisons 1-5 et 1-9 qui sont communes aux figures 5A et 5C.
On obtient ainsi, avec les trois barrettes de la figure 6, le branchement étoile-série (A) de la figure 5A, et avec les six barrettes de la figure 7, le branchement étoile-parallèle (A) de la figure 5C.
Dans la position 2 (triangle4) schématisée à la figure 9B, le contacteur L2 assure les liaisons 1-7, 3-9, 5-11, qui sont communes aux figures 5B et 5D.
On obtient ainsi, avec les trois barrettes de la figure 6, le branchement triangle-série (2) de la figure 5B, et avec les six barrettes de la figure 7, le branchement triangle-parallèle $ ) de la figure 5D.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreux changements et modifications sans sortir du domaine de l'invention.
On peut par exemple modifier la forme des trois pentagones et celle de la plaquette correspondante tout en respectant les caractéristiques d'implantation des bornes conformes à l'invention.
On peut aussi prévoir d'utiliser ou de ne pas utiliser les liaisons redondantes 5-9, 4-9, 4-7.
On peut également pour éviter d'avoir trois barrettes convergeant sur la borne 1 à la figure 5C, remplacer la liaison 1-9 par la liaison 4-9.
On peut, bien entendu, permuter d'une manière quelconque les trois paires d'enroulements et les trois groupes de quatre bornes.
On peut élargir l'application de l'invention, ou du principe qui est à la base de celle-ci à d'autres types de matériels électriques fonctionnant avec du courant électrique triphasé, par exemple des générateurs (alternateurs, génératrices asynchrones, etc...) et des récepteurs triphasés (résistances et selfs) susceptibles d'être produits en série et d'être utilisés dans des conditions différentes par la simple utilisation de shunts d'une dimension ou de diverses dimensions sur une plaquette à bornes.
Le cas échéant, les matériels électriques concernés pourraient comporter un nombre de circuits ou enroulements ou analogues différent de six, et la plaquette correspondante un nombre de bornes différent de douze.
Claims (9)
1. Plaquette à douze bornes pour le branchement d'un moteur triphasé asynchrone à six enroulements, adaptée à permettre l'alimentation desdits six enroulements et leur branchement, par des barrettes placées entre les bornes appropriées, en des première, seconde et troisième paires d'enroulements montés deux à deux soit en série, soit en parallèle, et le branchement de ces trois paires d'enroulements soit en étoile, soit en triangle, chacune de ces paires d'enroulements comportant un groupe de quatre bornes (1, 4, 2, 3; 5, 8, 6, 7; 9, 12, 10, 11), chaque groupe comprenant une borne primaire (1, 5, 9) et une borne tertiaire (3, 7, 11) adaptées à être reliées directement, dans le branchement étoile-série, respectivement au point étoile (30) et à une phase correspondante d'une source de courant triphasé, ainsi qu'une borne secondaire (2, 6, 10) et une borne quaternaire (4, 8, 12) adaptées à être reliées directement l'une à l'autre dans le branchement en série, ainsi que respectivement à la borne tertiaire (3, 7, 11) et à la borne primaire (1, 5, 9) dans le branchement en parallèle, la borne primaire (1, 5, 9) et la borne tertiaire (3, 7, 11) de chaque groupe étant adaptées à être reliées directement, dans le montage triangle-série, respectivement à la borne tertiaire (7, 11, 3) du groupe suivant et à la borne primaire (9, 1, 5) du groupe précédent, caractérisée en ce que les trois bornes primaires (1, 5, 9) sont placées aux trois sommets d'un triangle et en ce que les quatre bornes primaire, quaternaire, secondaire et tertiaire (1, 4, 2, 3; 5, 8, 6, 7; 9, 12, 10, 11) de chaque groupe sont placées dans cet ordre de manière à former, avec la borne primaire (9, 1, 5) du groupe précédent, les sommets successifs d'un pentagone respectif (1, 4, 2, 3, 9; 5, 8, 6, 7, 1; 9, 12, 10, 11, 5) non croisé extérieur au triangle et à chacun des deux autres pentagones.
2. Plaquette conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les distances séparant les bornes secondaire et quaternaire (2, 4; 6, 8; 10, 12) de chaque groupe sont égales à une première dimension (D1).
3. Plaquette conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les distances séparant, dans chaque groupe, les bornes primaire et quaternaire (1, 4; 5, 8; 9, 12), d'une part, les bornes secondaire et tertiaire (2, 3; 6, 7; 10, 11), d'autre part, sont égales à une seconde dimension (D2).
4. Plaquette conforme aux revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la première dimension (D1) est différente de la seconde dimension (D2).
5. Plaquette conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'il n'est pas prévu de placer une barrette reliant les secondes et troisième bornes primaires (5, 9).
6. Plaquette conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il est prévu de placer une barrette entre la première borne quaternaire (4) et la troisième borne primaire (9).
7. Plaquette conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu de placer une barrette entre la première borne quaternaire (4) et la seconde borne tertiaire (7).
8. Plaquette conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 5 à 7, caractérisée en ce que les distances entre deux bornes susceptibles d'être reliées l'une à l'autre par une barrette sont toutes égales.
9. Moteur électrique triphasé asynchrone, caractérisé en ce qu'il comporte une plaquette de branchement à douze bornes conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8.
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1992
- 1992-03-13 FR FR9203028A patent/FR2688635B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| EP1357661A3 (fr) * | 2002-04-26 | 2005-07-13 | Bombardier Transportation GmbH | Architecture de circuit pour l'application variable d'une tension d'entrée à un circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2688635B1 (fr) | 1994-05-27 |
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