FR2940509A1 - Appareil electrique interrupteur a fonctionnement optimise - Google Patents

Appareil electrique interrupteur a fonctionnement optimise Download PDF

Info

Publication number
FR2940509A1
FR2940509A1 FR0858883A FR0858883A FR2940509A1 FR 2940509 A1 FR2940509 A1 FR 2940509A1 FR 0858883 A FR0858883 A FR 0858883A FR 0858883 A FR0858883 A FR 0858883A FR 2940509 A1 FR2940509 A1 FR 2940509A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
armature
movable
control
fixed yoke
control current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0858883A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2940509B1 (fr
Inventor
Christian Bataille
Charles Blondel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric Industries SAS
Original Assignee
Schneider Electric Industries SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schneider Electric Industries SAS filed Critical Schneider Electric Industries SAS
Priority to FR0858883A priority Critical patent/FR2940509B1/fr
Priority to EP20090179468 priority patent/EP2200055B1/fr
Publication of FR2940509A1 publication Critical patent/FR2940509A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2940509B1 publication Critical patent/FR2940509B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/0015Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002Monitoring or fail-safe circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/02Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
    • H01H47/04Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay for holding armature in attracted position, e.g. when initial energising circuit is interrupted; for maintaining armature in attracted position, e.g. with reduced energising current
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/002Monitoring or fail-safe circuits
    • H01H2047/006Detecting unwanted movement of contacts and applying pulses to coil for restoring to normal status
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H2047/009Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current with self learning features, e.g. measuring the attracting current for a relay and memorising it
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/044Monitoring, detection or measuring systems to establish the end of life of the switching device, can also contain other on-line monitoring systems, e.g. for detecting mechanical failures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Linear Motors (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

L'invention concerne un appareil électrique interrupteur comportant : - un organe mobile portant au moins un contact mobile (21) apte à se déplacer entre deux états, un état ouvert et un état fermé, par rapport à un contact fixe (20) pour commander un circuit électrique, - un actionneur électromagnétique (1) comportant une armature mobile (11) pouvant être mise en mouvement par rapport à une culasse fixe (10) à l'aide d'une bobine de commande (3) alimentée par un courant de commande (i(t)), - des moyens de détection de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10), - des moyens (7) de mesure du courant de commande traversant la bobine (3) de commande lors de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10), - des moyens de traitement (8) du courant de commande mesuré (i1) en vue de commander l'appareil pour optimiser sa consommation d'énergie ou d'effectuer un diagnostic de l'appareil.

Description

Appareil électrique interrupteur à fonctionnement optimisé La présente invention se rapporte à un appareil électrique interrupteur et à un procédé de commande mis en oeuvre dans l'appareil électrique interrupteur. Le procédé de commande mis en oeuvre dans l'appareil électrique interrupteur permet notamment de surveiller l'état d'usure des pastilles de contact et d'optimiser le fonctionnement de l'appareil. Pour rappel, un appareil électrique interrupteur de type contacteur, par exemple de type tripolaire, comporte un actionneur électromagnétique doté d'une bobine de commande, d'une culasse fixe et d'une armature mobile. Lorsqu'un courant suffisant est injecté dans la bobine de commande, l'armature mobile se déplace en direction de la culasse fixe en allant à l'encontre d'un ressort de rappel. L'appareil comporte en outre un organe mobile mis en mouvement par l'actionneur et portant pour chaque pôle au moins un contact mobile apte à se déplacer par rapport à un contact fixe entre un état ouvert et un état fermé grâce à l'actionneur. A l'état fermé, chaque contact mobile est écrasé contre le contact fixe correspondant à l'aide d'un ressort de pôle.
Il est connu du brevet EP0694937B1 un procédé pour estimer la durée de vie résiduelle des contacts fixe et mobile d'un appareil de commutation de type contacteur. Ce procédé consiste à utiliser la corrélation entre la modification de la pression entre les contacts pendant l'opération d'ouverture et la durée de vie résiduelle de l'appareil de commutation. Pour cela le brevet consiste à mesurer le temps qui sépare le début de l'ouverture de l'armature mobile de l'actionneur du début de l'ouverture des contacts, c'est-à-dire le temps de déplacement à l'ouverture de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe, et de le convertir en durée de vie résiduelle des contacts. Le temps mesuré est dépendant de plusieurs paramètres, notamment de la course d'écrasement des contacts mobiles contre les contacts fixes réalisée à l'aide des ressorts de pôle et de la pression de contact exercée grâce au courant injecté dans la bobine. Cette démarche qui s'appuie sur la mesure de ce temps est donc dépendante de beaucoup de paramètres différents, ce qui peut altérer sa fiabilité et compliquer les modes de calcul de la durée de vie résiduelle de l'appareil.
Le but de l'invention est de proposer un appareil électrique interrupteur dans lequel il est possible de détecter l'usure des contacts de manière simple et fiable et dont le fonctionnement peut être optimisé pour réduire sa consommation d'énergie. Ce but est atteint par un appareil électrique interrupteur comportant : un organe mobile portant au moins un contact mobile apte à se déplacer entre deux états, un état ouvert et un état fermé, par rapport à un contact fixe pour commander un circuit électrique, un actionneur électromagnétique comportant une armature mobile solidaire en mouvement de l'organe mobile et commandée en mouvement entre deux positions, une position d'ouverture et une position de fermeture, par rapport à une culasse fixe à l'aide d'une bobine de commande alimentée par un courant de commande, des moyens de détection de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe, 15 ledit appareil comportant également : des moyens de mesure du courant de commande traversant la bobine de commande lors de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe, des moyens de traitement du courant de commande mesuré en vue de 20 commander l'appareil pour optimiser sa consommation d'énergie ou d'effectuer un diagnostic de l'appareil. Selon une première particularité, l'appareil comprend des moyens de commande pour faire varier le courant de commande injecté dans la bobine de commande. 25 Selon une autre particularité, les moyens de mesure du courant de commande traversant la bobine de commande lors de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe sont mis en oeuvre lors d'une phase de maintien du contact mobile dans son état fermé par rapport au contact fixe. En variante, les moyens de mesure du courant de commande traversant la bobine de commande lors 30 de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe peuvent être mis en oeuvre lors d'une phase d'ouverture du contact mobile par rapport au contact fixe. Selon une autre particularité, les moyens de traitement comportent des moyens de détermination d'un niveau d'usure des contacts fixes et mobiles à partir du 10 courant de commande mesuré lors de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe. Selon une autre particularité, les moyens de traitement comportent des moyens pour déterminer un courant de commande optimal à appliquer à la bobine de commande pour le maintien l'armature mobile en position de fermeture. Selon une autre particularité, les moyens de traitement comportent des moyens pour déterminer un courant de commande à appliquer à la bobine de commande et permettant de ramener l'armature mobile en position de fermeture après une ouverture intempestive de l'armature mobile. 1 o Selon une autre particularité, les moyens de détection de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe comportent un circuit électrique de détection composé d'une source d'alimentation, d'un interrupteur commuté lors d'un changement de position de l'armature mobile par rapport la culasse fixe et des moyens de détection de l'état de l'interrupteur et d'envoi d'un signal de commande lorsque 15 l'interrupteur est amené à l'état ouvert. Selon une autre particularité, l'interrupteur est réalisé sur l'actionneur, par contact ou séparation entre l'armature mobile et la culasse fixe de l'actionneur. Selon une autre particularité, l'interrupteur est commandé à distance par effet magnétique à l'aide d'un aimant permanent positionné sur l'actionneur. 20 Selon une autre particularité, l'armature mobile est montée sur un ressort par rapport à la culasse fixe et en ce que le circuit électrique de détection (6) utilise le ressort comme conducteur électrique. Selon une autre particularité, le ressort est monté sur une plaque conductrice connectée au circuit électrique de détection. L'invention concerne également un procédé de commande mis en oeuvre dans un appareil électrique interrupteur, ledit appareil comportant : un organe mobile portant au moins un contact mobile apte à se déplacer entre deux états, un état ouvert et un état fermé, par rapport à un contact fixe pour commander un circuit électrique, un actionneur électromagnétique comportant une armature mobile solidaire en mouvement de l'organe mobile et commandée en mouvement 25 30 entre deux positions, une position d'ouverture et une position de fermeture, par rapport à une culasse fixe à l'aide d'une bobine de commande alimentée par un courant de commande, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de : - détection de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe, mesure du courant de commande traversant la bobine de commande lors de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe, traitement du courant de commande mesuré en vue de commander l'appareil ou d'effectuer un diagnostic de l'appareil. Selon une particularité, le procédé comporte une étape de contrôle du niveau de courant de commande injecté dans la bobine de commande. Selon une autre particularité, l'étape de mesure du courant de commande traversant la bobine de commande lors de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe est mise en oeuvre lors d'une phase de maintien du contact mobile dans son état fermé par rapport au contact fixe. En variante, cette étape de mesure du courant de commande traversant la bobine de commande lors de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe peut être mise en oeuvre lors d'une phase d'ouverture du contact mobile par rapport au contact fixe.
Selon une autre particularité, l'étape de traitement du courant mesuré comporte une étape de détermination d'un niveau d'usure des contacts fixes et mobiles à partir du courant de commande mesuré lors de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe. Selon une autre particularité, l'étape de traitement du courant mesuré comporte une étape de détermination d'un courant de commande optimal à appliquer à la bobine de commande pour le maintien de l'armature mobile en position de fermeture. Selon une autre particularité, l'étape de traitement comportent une étape de détermination d'un courant de commande à appliquer à la bobine de commande et permettant de ramener l'armature mobile en position de fermeture après une ouverture intempestive de l'armature mobile.
D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels : les figures 1 A, 1B et 1C illustrent schématiquement le principe de fonctionnement d'un appareil électrique interrupteur de type contacteur, la figure 2 montre schématiquement le profil d'effort suivi par l'actionneur d'un appareil électrique interrupteur de type contacteur, la figure 3 illustre le principe de fonctionnement de l'invention, les figures 4A, 4B et 4C montrent trois modes de réalisation distincts permettant de déterminer le moment de séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe. En référence aux figures 1A à Io, un appareil électrique interrupteur de type contacteur comporte de manière connue un actionneur 1 de type électromagnétique, un ou plusieurs pôles (par exemple trois pôles pour un contacteur tripolaire) avec, pour chaque pôle, un organe mobile mis en mouvement par l'actionneur, un ou plusieurs contacts mobiles 21 portés par l'organe mobile et un ou plusieurs contacts fixes 20. L'actionneur 1 comporte plus particulièrement une culasse fixe 10 et une armature mobile 11 apte à se déplacer par rapport à la culasse fixe 10 entre deux positions, une position d'ouverture (figure 1A) et une position de fermeture (figure 1C). L'actionneur électromagnétique comporte également une bobine de commande 3 commandée par un courant de commande afin de déplacer l'armature mobile 11 de sa position d'ouverture vers sa position de fermeture et un ressort de rappel 4 positionné entre sa culasse fixe 10 et son armature mobile 11 pour déplacer l'armature mobile 11 de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture. Sur les figures 1A à 1C, l'organe mobile est par exemple un pont mobile à rupture double portant deux contacts mobiles 21 déplaçables entre deux états, un état ouvert et un état fermé, selon la position de l'armature mobile 11 de l'actionneur 1. Pour chaque pôle, l'appareil électrique comporte un ressort de pôle 5 permettant d'écraser les contacts mobiles 21 contre les contacts fixes 20 lorsque l'armature mobile 11 est en position de fermeture. L'invention décrite ci-dessous pourra fonctionner avec un organe mobile de type à rupture simple. Pour des raisons de simplification, les figures 1A à 1C ne montrent qu'un seul pôle de l'appareil électrique interrupteur. Il faut comprendre que l'invention s'applique pour l'ensemble des pôles de l'appareil.
Sur la figure 1A, sous l'effet de l'effort exercé par le ressort de rappel 4, l'armature mobile 11 est en position d'ouverture. Sur chaque pôle, les contacts mobiles 21 sont alors à l'état ouvert. Sur la figure 1 B, l'armature mobile 11 est dans sa course de fermeture par injection d'un courant de commande dans la bobine de commande 3 de l'actionneur 1. Le courant de commande doit être suffisant pour aller à l'encontre de l'effort fourni par le ressort de rappel 4. Sur cette figure, les contacts mobiles 21 sont amenés à l'état fermé grâce à l'actionneur 1 mais le ressort de pôle 5 n'est pas sollicité. Sur la figure 1C, l'armature mobile 11 termine sa course de fermeture et est maintenue dans sa position de fermeture par rapport à la culasse fixe 10 en injectant un courant de commande suffisant dans la bobine de commande 3 de l'actionneur 1. Le ressort de rappel 4 est donc comprimé au maximum entre l'armature mobile 11 et la culasse fixe 10. Sur cette figure 1 C, les contacts mobiles 21 sont maintenus à l'état fermé et sont écrasés contre les contacts fixes 20 à l'aide du ressort de pôle 5 qui est comprimé grâce à l'actionneur 1. Selon le niveau d'usure des contacts fixes et mobiles, les ressorts de pôle 5 seront plus ou moins comprimés et l'effort fourni par l'actionneur 1 sera plus ou moins important. En effet, moins les contacts 20, 21 sont usés, plus les ressorts de pôle 5 sont comprimés et donc plus l'effort fourni par l'actionneur 1 pour comprimer ces ressorts doit être important. Par conséquent, il est possible de corréler le niveau d'usure des contacts avec l'effort fourni par l'actionneur pour comprimer les ressorts de pôle 5. La figure 2 montre schématiquement le profil d'effort fourni par l'actionneur 1 lors de la course totale d'ouverture/fermeture Ct effectuée par l'armature mobile 11 par rapport à la culasse fixe 11. En considérant la course d'ouverture, la portion A du profil de la figure 2 montre l'effort fourni par l'actionneur 1 pour aller à l'encontre des ressorts de pôle 5 et donc pour écraser les contacts mobiles 21 contre les contacts fixes 20. Selon le niveau d'usure des contacts, l'effort maximal fourni par l'actionneur 1 sera différent et sera d'autant plus faible que les contacts sont usés. A l'ouverture, à partir du point X correspondant au moment où les contacts s'ouvrent, l'effort fourni par l'actionneur 1 devient plus faible car il consiste alors uniquement à aller à l'encontre du ressort de rappel 4. Cet effort diminue progressivement jusqu'à l'ouverture complète des contacts.
Selon l'invention, le courant de commande qui est injecté dans la bobine de commande 3 lorsque l'armature mobile 11 se sépare de la culasse fixe 10 est donc représentatif de l'effort minimal fourni par l'actionneur 1 pour maintenir l'armature mobile 11 en position fermée et lutter contre les ressorts de pôle 5. Le courant de commande mesuré à ce moment précis peut donc être traité pour détecter l'usure des contacts ou pour optimiser le fonctionnement de l'appareil. Selon l'invention, en référence à la figure 3 il s'agit donc d'utiliser des moyens de commande 9 pour faire varier le courant de commande i(t) injecté dans la bobine de commande 3, des moyens 6 pour détecter la séparation de l'armature mobile 11 par rapport à la culasse fixe 10, des moyens de mesure 7 du courant injecté dans la bobine 3 lors de la séparation de l'armature mobile 11 par rapport à la culasse fixe 10 et des moyens de traitement 8 du courant il mesuré. Le procédé de commande peut être mis en oeuvre dans l'appareil électrique pendant une phase d'ouverture normale des contacts ou lors d'une phase de maintien des contacts en position fermée. Dans cette dernière situation, il s'agit d'ouvrir l'actionneur 1 suffisamment puis de le refermer immédiatement avant l'ouverture des contacts. Cette opération pourra par exemple être effectuée plusieurs fois successivement et à intervalles réguliers pour saisir plusieurs valeurs de courant.
Selon l'invention, grâce aux moyens définis ci-dessus, il s'agit donc de faire baisser progressivement le courant de commande i(t) injecté dans la bobine 3 alors que l'armature mobile 11 est en position de fermeture et d'envoyer un signal Sig aux moyens de mesure 7 pour mesurer le courant correspondant au moment où l'armature mobile 11 se sépare de la culasse fixe 10. L'effort de l'actionneur 1 contrôlé par le niveau de courant i(t) injecté dans la bobine doit être diminué de façon graduelle et de manière suffisamment rapide pour ne pas perturber le fonctionnement de l'appareil si le procédé est mis en oeuvre lors d'une phase d'ouverture de contacts. Selon l'invention, les moyens 6 pour détecter la séparation de l'armature mobile 11 par rapport à la culasse fixe 10 comportent un circuit électrique de détection composée d'une source d'alimentation S, d'un interrupteur, de moyens de détection 60 de l'ouverture de l'interrupteur et d'envoi d'un signal Sig de commande vers les moyens de mesure 7 du courant lorsque l'interrupteur est ouvert. Les moyens de détection 60 de l'ouverture de l'interrupteur peuvent comporter par exemple une résistance et un voltmètre (non représentés) permettant de surveiller la tension aux bornes de la résistance. Lorsque la tension aux bornes de la résistance s'annule, cela signifie que le circuit de détection est ouvert et donc que l'armature mobile 11 se sépare de la culasse fixe 10. A cet instant, le signal de commande Sig est envoyé aux moyens de mesure 7 du courant dans la bobine de commande 3. Le courant mesuré il au moment de la réception du signal de commande Sig est ensuite traité par les moyens de traitement 8. Dans les configurations représentées en figures 3, 4A et 4B, le contact électrique de l'interrupteur du circuit électrique de détection 6 est formé par l'armature mobile 11 et la culasse fixe 10. L'armature mobile 11 est donc la partie mobile de l'interrupteur du circuit de détection 6 et fait, avec la culasse fixe 10, partie intégrante du circuit de détection 6. Lorsque l'armature mobile 11 est en position de fermeture, l'interrupteur est fermé et lorsque l'armature 11 est en position d'ouverture, l'interrupteur est ouvert. Sur la configuration de la figure 3, le circuit de détection 6 est connecté directement d'une part à l'armature mobile 11 et d'autre part à la culasse fixe 10. Lorsque l'armature mobile 11 est en position de fermeture, le circuit électrique de détection est donc fermé. Sur la configuration de la figure 4A, un conducteur électrique 112 est rendu solidaire de l'armature mobile 11 et des contacts électriques 110 spécifiques sont réalisés aux points de connexion entre l'armature mobile 11 et la culasse fixe 10 lorsque l'armature mobile 11 est en position de fermeture. Sur la configuration de la figure 4B, le circuit de détection 6 utilise à la fois l'armature mobile 11 comme partie mobile de l'interrupteur mais également le ressort de rappel 4 comme conducteur électrique. Pour cela, le ressort 4 est connecté à la source d'alimentation S par l'intermédiaire d'une pièce conductrice isolée électriquement du reste de l'actionneur 1 et par exemple formée par une plaque de cuivre 100 montée sur la culasse fixe de l'actionneur. L'isolation électrique entre la plaque de cuivre 100 et la culasse fixe 10 de l'actionneur 1 est par exemple réalisée par la carcasse 30 en plastique de la bobine de commande 3. Sur la figure 4B, la source d'alimentation S est donc connectée d'une part à la culasse fixe 10 de l'actionneur 1 et d'autre part à la plaque de cuivre 100. Lorsque l'armature mobile 11 est en position de fermeture, le circuit électrique de détection est fermé et le courant passe par la plaque de cuivre 100, le ressort de rappel 4, l'armature mobile 11, et la culasse fixe 10.
Sur la configuration de la figure 4C, l'interrupteur 61 inséré dans le circuit de détection 6 est déporté par rapport à l'actionneur 1. L'interrupteur 61 est par exemple pilotable par effet magnétique. Un aimant permanent 101 est placé sur la culasse fixe 10 en vis-à-vis de l'interrupteur 61 de manière à le maintenir à l'état fermé par effet magnétique lorsque l'armature mobile 11 est en position d'ouverture. L'armature mobile 11 porte une protubérance 111 susceptible de venir masquer l'aimant permanent 101 lorsque l'armature mobile 11 est en position de fermeture, de manière à annihiler l'effet magnétique de l'aimant permanent 101 sur l'interrupteur 61 et à provoquer son ouverture, par exemple par effet mécanique. L'interrupteur 61 est par exemple un micro-interrupteur magnétique de type MEMS (Micro-Electro Mechanical System). D'autres configurations utilisant l'effet magnétique peuvent être envisagées. Pour déterminer le niveau d'usure des contacts, le courant il qui est mesuré par les moyens de mesure 7 pourra par exemple être comparé par les moyens de traitement 8 à différents seuils prédéterminés enregistrés dans l'appareil pour en déduire un niveau d'usure des contacts ou comparé au courant mesuré lors de l'opération précédente afin de suivre son évolution. Il est également possible de convertir le courant mesuré il en pourcentage d'usure et de comparer ce pourcentage avec différents seuils. D'autres modes de traitement peuvent bien entendu être envisagés. Selon l'invention, grâce à la mesure du courant par les moyens de mesure 7 lors de la séparation de l'armature mobile 11 par rapport à la culasse fixe 10, les moyens de traitement 8 peuvent également déterminer un courant de commande optimal de maintien à appliquer à l'actionneur 1. Habituellement, le courant de maintien appliqué à l'actionneur 1 est choisi suffisamment important pour que l'armature mobile 11 puisse rester en position de fermeture quel que soit le nombre d'additifs optionnels ajouté sur l'appareil, l'intensité des chocs ou vibrations subis par l'appareil ou l'usure de l'appareil. Ce courant est donc très souvent choisi plus important que nécessaire pour pouvoir tenir compte de ces différentes situations. Le courant mesuré il lors de la séparation de l'armature mobile 11 par rapport à la culasse fixe 10 peut donc être traité pour réajuster le courant de maintien et déterminer un courant de maintien optimal qui soit adapté à l'environnement et à la configuration de l'appareil. Le courant mesuré lors de la séparation de l'armature mobile 11 est par exemple augmenté d'un pourcentage déterminé permettant de s'assurer qu'il est suffisant pour le maintien de l'armature mobile 11 en position de fermeture dans son environnement et dans sa configuration. La détermination du courant de maintien optimal pourra être effectuée à intervalles réguliers pour tenir compte d'éventuels ajouts d'additifs ou de changement d'environnement. Cette fonctionnalité peut être prévue seule dans l'appareil électrique ou mise en oeuvre en complément de la détection d'usure des contacts. Elle permet notamment d'optimiser la consommation d'énergie de l'appareil en injectant un courant de commande juste nécessaire pour le maintien de l'armature mobile 11 en position de fermeture. L'invention pourra également être employée pour détecter une ouverture non contrôlée de l'armature mobile 11 par rapport à la culasse fixe 10 et réaliser une action en réponse à cette ouverture. L'action en réponse consiste à augmenter le courant de commande dans la bobine 3 afin de ramener l'armature mobile 11 en position fermée. De même cette fonctionnalité peut être prévue seule dans l'appareil électrique ou mise en oeuvre en complément de la détection d'usure des contacts et/ou de la détermination du courant de maintien optimal.
Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer d'autres variantes et perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents.

Claims (19)

  1. REVENDICATIONS1. Appareil électrique interrupteur comportant : un organe mobile portant au moins un contact mobile (21) apte à se déplacer entre deux états, un état ouvert et un état fermé, par rapport à un contact fixe (20) pour commander un circuit électrique, un actionneur électromagnétique (1) comportant une armature mobile (11) solidaire en mouvement de l'organe mobile et commandée en mouvement entre deux positions, une position d'ouverture et une position de fermeture, par rapport à une culasse fixe (10) à l'aide d'une bobine de commande (3) alimentée par un courant de commande (i(t)), des moyens de détection de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10), ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte : des moyens (7) de mesure du courant de commande traversant la bobine (3) de commande lors de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10), des moyens de traitement (8) du courant de commande mesuré (il) en vue de commander l'appareil pour optimiser sa consommation d'énergie ou d'effectuer un diagnostic de l'appareil.
  2. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande (9) pour faire varier le courant de commande (i(t)) injecté dans la bobine de commande (3).
  3. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens 25 de mesure (7) du courant de commande (i(t)) traversant la bobine de commande (3) lors de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10) sont mis en oeuvre lors d'une phase de maintien du contact mobile (21) dans son état fermé par rapport au contact fixe (10).
  4. 4. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens 30 de mesure (7) du courant de commande traversant la bobine de commande lors de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe sont mis en 10 15 20 oeuvre lors d'une phase d'ouverture du contact mobile (21) par rapport au contact fixe (20).
  5. 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de traitement (8) comportent des moyens de détermination d'un niveau d'usure des contacts fixes et mobiles à partir du courant de commande mesuré (il) lors de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10).
  6. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de traitement (8) comportent des moyens pour déterminer un courant de commande optimal à appliquer à la bobine de commande (3) pour le maintien l'armature mobile (11) en position de fermeture.
  7. 7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de traitement (8) comportent des moyens pour déterminer un courant de commande à appliquer à la bobine de commande et permettant de ramener l'armature mobile (11) en position de fermeture après une ouverture intempestive de l'armature mobile (11).
  8. 8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de détection de la séparation de l'armature mobile par rapport à la culasse fixe comportent un circuit électrique de détection (6) composé d'une source d'alimentation (S), d'un interrupteur commuté lors d'un changement de position de l'armature mobile (11) par rapport la culasse fixe (10) et des moyens de détection (60) de l'état de l'interrupteur et d'envoi d'un signal de commande (Sig) lorsque l'interrupteur est amené à l'état ouvert.
  9. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'interrupteur est réalisé sur l'actionneur (1), par contact ou séparation entre l'armature mobile (11) et la culasse fixe (10) de l'actionneur (1).
  10. 10. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'interrupteur est commandé à distance par effet magnétique à l'aide d'un aimant permanent (101) positionné sur l'actionneur (1).
  11. 11. Appareil selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'armature mobile (11) est montée sur un ressort (4) par rapport à la culasse fixe (10) et en ce que le circuit électrique de détection (6) utilise le ressort (4) comme conducteur électrique.
  12. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le ressort est monté sur une plaque conductrice connectée au circuit électrique de détection.
  13. 13. Procédé de commande mis en oeuvre dans un appareil électrique interrupteur, ledit appareil comportant : un organe mobile portant au moins un contact mobile (21) apte à se déplacer entre deux états, un état ouvert et un état fermé, par rapport à un contact fixe (20) pour commander un circuit électrique, un actionneur électromagnétique (1) comportant une armature mobile (11) solidaire en mouvement de l'organe mobile et commandée en mouvement entre deux positions, une position d'ouverture et une position de fermeture, par rapport à une culasse fixe (10) à l'aide d'une bobine de commande (3) alimentée par un courant de commande (i(t)), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de : détection de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la 15 culasse fixe (10), mesure du courant de commande (i(t)) traversant la bobine de commande (3) lors de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10), traitement du courant de commande mesuré (il) en vue de commander 20 l'appareil ou d'effectuer un diagnostic de l'appareil.
  14. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de contrôle du niveau de courant de commande injecté dans la bobine de commande (3).
  15. 15. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que l'étape de 25 mesure du courant de commande traversant la bobine de commande (3) lors de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10) est mise en oeuvre lors d'une phase de maintien du contact mobile (21) dans son état fermé par rapport au contact fixe (20).
  16. 16. Procédé selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que l'étape de 30 mesure du courant de commande traversant la bobine de commande (3) lors de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10) est mise en oeuvre lors d'une phase d'ouverture du contact mobile (21) par rapport au contact fixe (20). 10
  17. 17. Procédé selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que l'étape de traitement du courant mesuré comporte une étape de détermination d'un niveau d'usure des contacts fixes (20) et mobiles (21) à partir du courant de commande mesuré (il) lors de la séparation de l'armature mobile (11) par rapport à la culasse fixe (10).
  18. 18. Procédé selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que l'étape de traitement du courant mesuré (i1) comporte une étape de détermination d'un courant de commande optimal à appliquer à la bobine de commande (3) pour le maintien de l'armature mobile (11) en position de fermeture.
  19. 19. Procédé selon l'une des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que l'étape de traitement comportent une étape de détermination d'un courant de commande à appliquer à la bobine de commande et permettant de ramener l'armature mobile (11) en position de fermeture après une ouverture intempestive de l'armature mobile (11).15
FR0858883A 2008-12-19 2008-12-19 Appareil electrique interrupteur a fonctionnement optimise Expired - Fee Related FR2940509B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0858883A FR2940509B1 (fr) 2008-12-19 2008-12-19 Appareil electrique interrupteur a fonctionnement optimise
EP20090179468 EP2200055B1 (fr) 2008-12-19 2009-12-16 Appareil électrique interrupteur à fonctionnement optimisé

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0858883A FR2940509B1 (fr) 2008-12-19 2008-12-19 Appareil electrique interrupteur a fonctionnement optimise

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2940509A1 true FR2940509A1 (fr) 2010-06-25
FR2940509B1 FR2940509B1 (fr) 2010-12-10

Family

ID=41393653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0858883A Expired - Fee Related FR2940509B1 (fr) 2008-12-19 2008-12-19 Appareil electrique interrupteur a fonctionnement optimise

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2200055B1 (fr)
FR (1) FR2940509B1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2492928A3 (fr) 2011-02-22 2017-08-30 ASML Netherlands BV Actionneur électromagnétique, appareil à platine et appareil lithographique
WO2013052560A1 (fr) * 2011-10-04 2013-04-11 Enphase Energy, Inc. Procédé et appareil de commande de relais
FR3069064B1 (fr) 2017-07-13 2022-02-11 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de commutation electrique et procede de detection d'usure associe
CN110806309B (zh) * 2018-08-03 2022-03-08 施耐德电器工业公司 用于接触器的测试装置
CN111899996B (zh) * 2020-08-12 2022-08-19 河南中烟工业有限责任公司 配电网低压反送电自动切断方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0694937A2 (fr) * 1994-07-29 1996-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Procédé et dispositif pour déterminer la vie résiduelle de contacts dans les appareils de commutation
DE19603319A1 (de) * 1996-01-31 1997-08-07 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Kontakten in Schaltgeräten und zugehörige Anordnung
DE19605974A1 (de) * 1996-02-06 1997-08-07 Kloeckner Moeller Gmbh Elektronische Schaltmagnetansteuerung zum Einschalten und Halten eines Schützes
DE19603310A1 (de) * 1996-01-31 1997-08-07 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Kontakten in Schaltgeräten und zugehörige Anordnung
EP1009004A1 (fr) * 1998-12-07 2000-06-14 Schneider Electric Industries SA Dispositif de commande d'un électro-aimant, avec détection d'un déplacement intempestif du noyau mobile de l'électro-aimant
US20070146959A1 (en) * 2005-12-28 2007-06-28 Anden Co., Ltd. Relay drive circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0694937A2 (fr) * 1994-07-29 1996-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Procédé et dispositif pour déterminer la vie résiduelle de contacts dans les appareils de commutation
DE19603319A1 (de) * 1996-01-31 1997-08-07 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Kontakten in Schaltgeräten und zugehörige Anordnung
DE19603310A1 (de) * 1996-01-31 1997-08-07 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Kontakten in Schaltgeräten und zugehörige Anordnung
DE19605974A1 (de) * 1996-02-06 1997-08-07 Kloeckner Moeller Gmbh Elektronische Schaltmagnetansteuerung zum Einschalten und Halten eines Schützes
EP1009004A1 (fr) * 1998-12-07 2000-06-14 Schneider Electric Industries SA Dispositif de commande d'un électro-aimant, avec détection d'un déplacement intempestif du noyau mobile de l'électro-aimant
US20070146959A1 (en) * 2005-12-28 2007-06-28 Anden Co., Ltd. Relay drive circuit

Also Published As

Publication number Publication date
FR2940509B1 (fr) 2010-12-10
EP2200055A1 (fr) 2010-06-23
EP2200055B1 (fr) 2015-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2200055B1 (fr) Appareil électrique interrupteur à fonctionnement optimisé
EP2254136B1 (fr) Appareil pour l'évaluation de l'intégrité de contacts enfoncés par la variation de la rotation de l'arbre des pôles et son procédé de fabrication
EP2584575B1 (fr) Procédé de diagnostic d'un état de fonctionnement d'un contacteur et contacteur pour la mise en oeuvre dudit procédé.
EP3320585B1 (fr) Ensemble de prise électrique avec solution de déconnexion électrique
EP0007867B1 (fr) Perfectionnements aux dispositifs pour détecter la rupture d'un élément de circuit électrique
EP2597428A1 (fr) Procédé d'évaluation des performances mécaniques d'un dispositif de coupure et dispositif de coupure pour la mise en oeuvre dudit procédé
EP2779190A1 (fr) Bloc unitaire de commutation et dispositif de commutation comportant au moins un tel bloc
FR3011673A1 (fr) Dispositif de commutation et procede de detection d'un defaut d'un tel dispositif de commutation
EP3011642B1 (fr) Ensemble de prises électriques
FR2582880A1 (fr) Dispositif de surveillance d'etat d'un commutateur electrique et relais electrique en comportant application
FR3069064A1 (fr) Dispositif de commutation electrique et procede de detection d'usure associe
FR2995407A1 (fr) Procede d'evalutation des performances mecaniques d'un dispositif de coupure et dispositif de coupure pour la mise en oeuvre dudit procede
EP2975622B1 (fr) Procédé de détermination de l'usure des contacts électriques d'un appareil électrique interrupteur
FR2702880A1 (fr) Appareil interrupteur électromagnétique.
FR2837616A1 (fr) Appareil electrique a actionneur piezoelectrique pilote
EP2383758B1 (fr) Actionneur électromagnétique à fonctionnement optimisé et appareil électrique interrupteur comportant un tel actionneur
FR2919109A1 (fr) Dispositif de detection de position d'une partie mobile dans un appareil electrique interrupteur.
EP3060931B1 (fr) Détection de changement d'état d'un actionneur
EP2634780B1 (fr) Dispositif d'actionnement à commande électromagnétique et dispositif de rechargement
FR2942068A1 (fr) Evaluation de l'usure des contacts grace a un actionneur a double partie mobile.
EP2192605A1 (fr) Dispositif de sectionnement d'un circuit électrique et coffret de distribution d'énergie électrique comprenant un tel dispositif de sectionnement
FR2970595A1 (fr) Dispositif d'actionnement pour appareil electrique interrupteur
FR2835061A1 (fr) Procede de mesure de la position de l'armature mobile d'un electroaimant
FR3083915A1 (fr) Procede de detection d'une pression de contact insuffisante dans un appareil de coupure, dispositif pour la mise en œuvre d'un tel procede, et appareil de coupure comportant un tel dispositif
FR2459542A1 (fr) Dispositif de commutation de circuits a courant continu permettant notamment de supprimer la formation d'arcs et de reduire les ecarts de tension dus aux commutations

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

ST Notification of lapse

Effective date: 20170831