FR2981788A1 - Dispositif de commutation electrique, appareil electrique comportant un tel dispositif et inverseur triphase comprenant un tel appareil - Google Patents

Abstract

Ce dispositif de commutation électrique (16) comprend : - au moins un premier interrupteur et au moins un deuxième interrupteur, chaque interrupteur étant propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée, chaque interrupteur comportant un contact mobile (24, 28) et deux contacts fixes, les deux contacts fixes étant propres à être reliés électriquement via le contact mobile en position fermée de l'interrupteur et isolés l'un de l'autre en position ouverte de l'interrupteur, - une palette magnétique (32) mobile entre une première position et une deuxième position, une position correspondant pour un interrupteur donné à sa position ouverte, et l'autre position correspondant pour le même interrupteur à sa position fermée, la palette étant isolée électriquement des contacts fixes de chacun des interrupteurs électriques quelle que soit la position de la palette (32), - des moyens (34) d'actionnement électromagnétique de la palette, et - des moyens (36) de stabilisation de la palette suivant une position intermédiaire entre les première et deuxième positions, la position intermédiaire correspondant pour tous les interrupteurs électriques à la position ouverte. Les moyens de stabilisation (36) comportent une surface plane (62) agencée sur la palette, ladite surface plane (62) formant une surface d'appui contre une partie (78) des moyens d'actionnement électromagnétique (34).

Description

Dispositif de commutation électrique, appareil électrique comportant un tel dispositif et inverseur triphasé comprenant un tel appareil La présente invention concerne un dispositif de commutation électrique comprenant : - au moins un premier interrupteur électrique et au moins un deuxième interrupteur électrique, chaque interrupteur électrique étant propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée, chaque interrupteur électrique comportant un contact mobile et deux contacts fixes, les contacts fixes étant propres à être reliés électriquement via le contact mobile en position fermée de l'interrupteur électrique et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte de l'interrupteur électrique, - une palette magnétique mobile entre une première position et une deuxième position, une position parmi les première et deuxième positions correspondant pour un interrupteur électrique donné à sa position ouverte, et l'autre position parmi les première et deuxième positions correspondant pour le même interrupteur électrique à sa position fermée, la palette étant isolée électriquement des contacts fixes de chacun des interrupteurs électriques quelle que soit la position de la palette, - des moyens d'actionnement électromagnétique de la palette, et - des moyens de stabilisation de la palette suivant une position intermédiaire entre les première et deuxième positions, la position intermédiaire correspondant pour tous les interrupteurs électriques à la position ouverte. La présente invention concerne également un appareil électrique comprenant une première et une deuxième bornes d'entrée, une première et une deuxième bornes de sortie, et un tel dispositif de commutation électrique. La présente invention concerne également un inverseur triphasé comprenant un tel appareil électrique. On connaît du document FR 2 586 325 Al un inverseur triphasé comprenant trois bornes d'entrée, trois bornes de sortie et un dispositif de commutation électrique comportant trois premiers et trois deuxièmes interrupteurs électriques. Chaque borne d'entrée est connectée à un contact fixe d'un premier interrupteur respectif et à un contact fixe d'un deuxième interrupteur respectif, et chaque borne de sortie est connectée à l'autre contact fixe d'un parmi les trois premiers interrupteurs et à l'autre contact fixe d'un parmi les trois deuxièmes interrupteurs, de manière à relier la première borne d'entrée à la première borne de sortie, la deuxième borne d'entrée à la deuxième borne de sortie et la troisième borne d'entrée à la troisième borne de sortie en position fermée des premiers interrupteurs et à relier la première borne d'entrée à la deuxième borne de sortie, la deuxième borne d'entrée à la première borne de sortie et la troisième borne d'entrée à la troisième borne de sortie en position fermée des deuxièmes interrupteurs. Le dispositif de commutation présente deux positions de travail et une position de repos. Dans une première position de travail du dispositif de commutation, les premiers interrupteurs électriques sont en position fermée et assurent alors la circulation du courant électrique entre les bornes d'entrée et les bornes de sortie correspondantes, pendant que les deuxièmes interrupteurs sont en position ouverte. Inversement, dans une deuxième position de travail, les deuxièmes interrupteurs électriques sont en position fermée, pendant que les premiers interrupteurs sont en position ouverte. En position de repos du dispositif de commutation, les premiers et deuxièmes interrupteurs électriques sont en position ouverte. En position fermée de chaque interrupteur, les deux contacts fixes de l'interrupteur sont reliés électriquement entre eux via un contact mobile, également appelé pont de contact. Le dispositif de commutation comprend un porte-contacts sur lequel sont agencés les ponts de contact des premiers et deuxièmes interrupteurs électriques, et un électro-aimant à trois positions comportant une armature fixée au porte-contacts. L'électro-aimant est apte à déplacer le porte-contacts entre deux positions extrêmes en passant par une position intermédiaire, les deux positions extrêmes correspondant aux deux positions de travail, et la position intermédiaire correspondant à la position de repos.

Toutefois, la position intermédiaire de l'électro-aimant n'est pas stable, ce qui est susceptible, en position de repos du dispositif de commutation, d'engendrer une mauvaise isolation électrique des bornes de sortie par rapport aux bornes d'entrée. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de commutation électrique permettant d'améliorer la stabilité de sa position de repos, afin d'offrir une meilleure isolation électrique des bornes de sortie par rapport aux bornes d'entrée dans cette position. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commutation électrique du type précité, caractérisé en ce que les moyens de stabilisation comportent une surface plane agencée sur la palette, ladite surface plane formant une surface d'appui contre une partie des moyens d'actionnement électromagnétique. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le dispositif de commutation comprend ou une plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - les moyens d'actionnement comportent une première et une deuxième bobines électromagnétiques, la première bobine, respectivement la deuxième bobine, étant propre à exercer une force magnétique de maintien de la palette dans sa première position, respectivement dans sa deuxième position, - les moyens d'actionnement comportent, pour chaque bobine électromagnétique, un noyau magnétique autour duquel la bobine est enroulée et une culasse solidaire du noyau magnétique, chaque culasse comportant un rebord, les rebords des deux culasses étant disposés en regard l'un de l'autre et sensiblement dans un même plan, et la surface plane de la palette est propre à prendre appui contre lesdits rebords, - les moyens de stabilisation comportent un ressort propre à exercer une force d'appui de la surface plane contre la partie des moyens d'actionnement électromagnétique, - la palette comporte une protubérance de positionnement du ressort, - la palette comporte un ergot et les moyens d'actionnement comportent un orifice de guidage de l'ergot, l'ergot et l'orifice formant des moyens de guidage de la palette par rapport aux moyens d'actionnement, - la palette comporte deux branches latérales et une partie médiane reliant les deux branches, la palette présentant une arête entre la partie médiane et chaque branche respective, - chaque arête forme un axe de pivotement de la palette entre la position intermédiaire et une position respective parmi les première et deuxième positions, - la palette est en forme de V à fond plat et est symétrique par rapport à un plan médian, - le dispositif comprend en outre, pour chaque contact électrique, pour chaque interrupteur électrique, un organe de maintien du contact mobile, le contact mobile étant propre à être en appui contre chacun des deux contacts fixes de l'interrupteur électrique en position fermée dudit interrupteur, et la palette est propre à provoquer le déplacement des organes de maintien lorsqu'elle est actionnée par les moyens d'actionnement électromagnétique, et - les moyens d'actionnement comportent, pour chaque bobine électromagnétique, un noyau magnétique autour duquel la bobine est enroulée, et la palette est en forme d'une pièce rigide unique de manière à empêcher le contact simultané de ses deux branches avec les deux noyaux magnétiques. L'invention a également pour objet un appareil électrique du type précité, caractérisé en ce que le dispositif de commutation électrique est tel que défini ci-dessus, le dispositif de commutation électrique comportant deux premiers interrupteurs et deux deuxièmes interrupteurs, chaque borne d'entrée étant connectée électriquement à un contact fixe d'un premier interrupteur électrique respectif et à un contact fixe d'un deuxième interrupteur électrique respectif, et chaque borne de sortie étant connectée électriquement à l'autre contact fixe d'un parmi les deux premiers interrupteurs électriques et à l'autre contact fixe d'un parmi les deux deuxièmes interrupteurs électriques, de manière à relier la première borne d'entrée à la première borne de sortie et la deuxième borne d'entrée à la deuxième borne de sortie en position fermée des premiers interrupteurs et à relier la première borne d'entrée à la deuxième borne de sortie et la deuxième borne d'entrée à la première borne de sortie en position fermée des deuxièmes interrupteurs. Suivant un aspect avantageux de l'invention, l'appareil comprend en outre un circuit de commande relié aux bobines électromagnétiques des moyens d'actionnement. L'invention a également pour objet un inverseur triphasé, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil électrique tel que défini ci-dessus, et en ce que l'appareil électrique comprend en outre une troisième borne d'entrée et une troisième de borne de sortie, la troisième borne de sortie étant reliée électriquement à la troisième borne d'entrée.

Suivant un aspect avantageux de l'invention, le dispositif de commutation électrique de l'inverseur triphasé comporte trois premiers interrupteurs et trois deuxièmes interrupteurs, chaque borne d'entrée étant connectée électriquement à un contact fixe d'un premier interrupteur électrique respectif et à un contact fixe d'un deuxième interrupteur électrique respectif, et chaque borne de sortie étant connectée électriquement à l'autre contact fixe d'un parmi les trois premiers interrupteurs électriques et à l'autre contact fixe d'un parmi les trois deuxièmes interrupteurs électriques, de manière à relier la première borne d'entrée à la première borne de sortie, la deuxième borne d'entrée à la deuxième borne de sortie et la troisième borne d'entrée à la troisième borne de sortie en position fermée des premiers interrupteurs et à relier la première borne d'entrée à la deuxième borne de sortie, la deuxième borne d'entrée à la première borne de sortie et la troisième borne d'entrée à la troisième borne de sortie en position fermée des deuxièmes interrupteurs. Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation en perspective d'un appareil électrique selon l'invention, comprenant un dispositif de commutation électrique, - la figure 2 est une représentation en perspective de contacts fixes et mobiles du dispositif de commutation de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III de la figure 1, où un boitier de protection de l'appareil électrique est également représenté, - la figure 4 est une vue en perspective d'une palette magnétique du dispositif de commutation de la figure 1 et de moyens d'actionnement électromagnétique de la palette, - la figure 5 est une vue de face de la palette et des moyens d'actionnement de la figure 4, en position de repos du dispositif de commutation, et - la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 5 en position de travail du dispositif de commutation. Sur la figure 1, un appareil électrique 10 comprend une première 12A, une deuxième 12B et une troisième 12C bornes d'entrée, ainsi qu'une première 14A, une deuxième 14B et une troisième 14C bornes de sortie.

L'appareil électrique 10 comprend un dispositif de commutation électrique 16 propre à faire commuter le passage du courant électrique entre une première configuration dans laquelle les première 12A, deuxième 12B et troisième 12C bornes d'entrée sont reliées respectivement aux première 14A, deuxième 14B et troisième 14C bornes de sortie et une deuxième configuration dans laquelle la première borne d'entrée 12A est reliée à la deuxième borne de sortie 14B et la deuxième borne d'entrée 12B est reliée à la première borne de sortie 14A, la troisième borne d'entrée 12C étant reliée à la troisième borne de sortie 14C. L'appareil électrique 10 comprend un boitier de protection 17, partiellement représenté sur la figure 3, dans lequel est disposé le dispositif de commutation 16.

L'appareil électrique 10 est un contacteur inverseur propre à permettre le croisement de deux phases d'un courant triphasé d'alimentation d'un moteur électrique, afin d'inverser le sens de rotation du moteur électrique. L'appareil électrique 10 est propre à permettre le passage d'un courant électrique de quelques ampères, mais aussi d'intensité plus importante, notamment supérieure à 10 ampères. Les bornes d'entrée 12A, 12B, 12C et les bornes de sortie 14A, 14B, 14C comportent au moins un ensemble vis-écrou 18 pour la connexion de câbles électriques correspondants, non représentés. Le dispositif de commutation électrique 16 comprend trois premiers interrupteurs électriques 20 et trois deuxièmes interrupteurs électriques 22, chaque interrupteur électrique 20, 22 étant propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée. Le dispositif de commutation 16 présente deux positions de travail, chacune correspondant à la fermeture d'un interrupteur électrique 20, 22 respectif, et une position de repos. Dans une première position de travail du dispositif de commutation 16, les premiers interrupteurs électriques 20 sont en position fermée et assurent alors la circulation du courant électrique entre les bornes d'entrée et les bornes de sortie correspondantes, pendant que les deuxièmes interrupteurs 22 sont en position ouverte. Inversement, dans une deuxième position de travail, les deuxièmes interrupteurs électriques 22 sont en position fermée, pendant que les premiers interrupteurs 20 sont en position ouverte. En position de repos du dispositif de commutation 16, les premiers et deuxièmes interrupteurs électriques 20, 22 sont en position ouverte. Chaque premier interrupteur électrique 20, visible sur la figure 2, comporte deux premiers contacts fixes 23 et un premier contact mobile 24, les premiers contacts fixes 23 étant propres à être reliés électriquement via le premier contact mobile 24 en position fermée du premier interrupteur électrique 20 correspondant et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte du premier interrupteur 20. Chaque deuxième interrupteur électrique 22 comporte deux deuxièmes contacts fixes 27 et un deuxième contact mobile 28, les deuxièmes contacts fixes 27 étant propres à être reliés électriquement via le deuxième contact mobile 28 en position fermée du deuxième interrupteur électrique 22 correspondant et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte du deuxième interrupteur 22. Chaque borne d'entrée 12A, 12B, 12C est connectée électriquement à un premier contact fixe 23 et à un deuxième contact fixe 27 respectifs, et chaque borne de sortie 14A, 14B, 14C est connectée électriquement à l'autre premier contact fixe 23 d'un parmi les trois premiers interrupteurs 20 et à l'autre deuxième contact fixe 27 d'un parmi les trois deuxièmes interrupteurs 22, de sorte que les première 12A, deuxième 12B et troisième 12C bornes d'entrée soient reliées respectivement aux première 14A, deuxième 14B et troisième 14C bornes de sortie en position fermée des premiers interrupteurs 20, et que la première borne d'entrée 12A soit reliée à la deuxième borne de sortie 14B, la deuxième borne d'entrée 12B soit reliée à la première borne de sortie 14A, et la troisième borne d'entrée 12C soit reliée à la troisième borne de sortie 14C en position fermée des deuxièmes interrupteurs 22, comme représenté sur la figure 2. Le dispositif de commutation 16 comprend un premier organe 29 de maintien des trois premiers contacts mobiles 24, également appelés premiers ponts de contact, et un deuxième organe 30 de maintien des trois deuxièmes contacts mobiles 28, également appelés deuxièmes ponts de contact, comme représenté sur la figure 1. Le dispositif de commutation 16 comprend également une palette magnétique 32, visible sur la figure 3, mobile entre une première position et une deuxième position, et s'étendant principalement selon une direction longitudinale X. Une position parmi les première et deuxième positions de la palette 32 correspond pour les premiers interrupteurs électriques 20, respectivement pour les deuxièmes interrupteurs 22, à la position ouverte de ceux-ci, et l'autre position correspond à leur position fermée. Autrement dit, les première et deuxième positions de la palette 32 correspondent chacune à une position de travail respective du dispositif de commutation 16. Le dispositif de commutation 16 comprend en outre des moyens 34 d'actionnement électromagnétique de la palette et des moyens 36 de stabilisation de la palette dans une position intermédiaire entre les première et deuxième positions, la position intermédiaire correspondant pour tous les interrupteurs électriques 20, 22 à leur position ouverte. La position intermédiaire de la palette 32 correspond à la position de repos du dispositif de commutation 16.

En complément, le dispositif de commutation 16 comprend également un circuit de commande, non représenté, relié aux moyens d'actionnement 34. Chaque contact fixe 23, 27 et chaque contact mobile 24, 28 comportent une pastille de contact 38, comme représenté sur la figure 2, la liaison électrique entre les contacts fixe 23, 27 et mobile 24, 28 en position fermée de l'interrupteur 20, 22 étant alors assurée par appui de la pastille 38 du contact mobile contre celle du contact fixe. Chaque contact fixe 23, 27 est, par exemple, en cuivre. Chaque contact mobile 24, 28, visible sur les figures 1 et 2, est en forme d'une languette présentant une section transversale d'aire variable en fonction de la puissance électrique du courant propre à circuler à travers l'interrupteur électrique 20 ou 22. Chaque contact mobile 24, 28 est, par exemple, en cuivre. Chaque organe de maintien 29, 30 comporte des logements 40 de réception des contacts mobiles 24, 28 respectifs. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, chaque organe de maintien 29, 30 comporte trois logements 40. Chaque organe de maintien 29, 30 est mobile en translation suivant une direction verticale Z orientée du bas vers le haut et perpendiculaire à un plan horizontal suivant lequel les contacts fixes 23, 27 sont essentiellement disposés. Le plan horizontal comporte la direction longitudinale X et une direction transversale Y. Chaque organe de maintien 29, 30 est mobile entre une position basse dans laquelle le ou les contacts mobiles 24, 28 correspondants sont maintenus en appui contre les contacts fixes 23, 27 correspondants et l'interrupteur électrique 20, 22 correspondant est fermé, et une position haute dans laquelle le ou les contacts mobiles 24, 28 correspondants sont maintenus à l'écart des contacts fixes 23, 27 correspondants et l'interrupteur électrique 20, 22 correspondant est ouvert. Chaque organe de maintien 29, 30 est réalisé dans un matériau électriquement isolant.

La palette 32 est isolée électriquement des contacts fixes 23, 27 de chacun des interrupteurs électriques 20, 22 quelle que soit la position de la palette. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, l'isolation électrique entre la palette 32 et les contacts fixes 23, 27 des interrupteurs électriques 20, 22 est réalisée par l'intermédiaire des organes de maintien 29, 30 en matériau isolant. La palette 32 est alors isolée électriquement des contacts mobiles 24, 28 de chacun des interrupteurs électriques 20, 22 quelle que soit la position de la palette. La palette 32 est propre à provoquer le déplacement des organes de maintien 29, 30 lorsqu'elle est actionnée par les moyens d'actionnement électromagnétiques 34.

La palette 32, visible sur les figures 3 à 6, comporte une première branche latérale 50A, une deuxième branche latérale 50B, et une partie médiane 52 reliant les deux branches 50A, 50B. La palette 32 présente une première arête 54 entre la partie médiane 52 et la première branche 50A, et une deuxième arête 56 entre la partie médiane 52 et la deuxième branche 50B.

La palette 32 est, par exemple, en forme de V à fond plat ou tronqué, et est symétrique par rapport à un plan médian P visible sur la figure 5. La palette 32 comporte un ergot 58 propre à coopérer avec un orifice 60 des moyens d'actionnement, l'ergot 58 et l'orifice 60 formant des moyens de guidage de la palette 32 par rapport aux moyens d'actionnement 34.

La palette 32 comprend une surface plane 62 d'appui contre les moyens d'actionnement, et une protubérance 64 de positionnement d'un ressort 66 des moyens de stabilisation 36. Les moyens d'actionnement 34 et les contacts fixes 23, 27 des interrupteurs électriques sont disposés de part et d'autre d'un plan horizontal. Plus précisément, les moyens d'actionnement 34 sont agencés, suivant la direction verticale Z, en-dessous de la palette 32, tandis que les contacts fixes 23, 27 des interrupteurs électriques sont agencés au-dessus de la palette 32. Les moyens d'actionnement 34 comportent une première bobine électromagnétique 70 et une deuxième bobine électromagnétique 72, la première bobine 70, respectivement la deuxième bobine 72, étant propres à exercer une force magnétique de maintien de la palette 32 dans sa première position, respectivement dans sa deuxième position. Les moyens d'actionnement 34 comportent, pour chaque bobine 70, 72, un noyau magnétique 74 autour duquel la bobine 70, 72 est enroulée, et une culasse 76 solidaire du noyau magnétique.

Les moyens de stabilisation 36 comportent la surface plane 62 de la palette propre à être en appui contre des surfaces planes correspondantes 77 des moyens d'actionnement 34, comme représenté sur la figure 5. Chaque surface plane 77 des moyens d'actionnement 34 est, par exemple, formée par un rebord 78 respectif de chaque culasse 76. En complément, les moyens de stabilisation 36 comportent le ressort 66 et une paroi 79 du boitier de protection, ladite paroi 79 comportant une protubérance 80 et formant une surface d'appui pour le ressort 66, comme représenté sur la figure 3. Le ressort 66 est propre à exercer une force d'appui de la surface plane 62 de la palette contre les moyens d'actionnement électromagnétique 34 et est maintenu en compression entre la palette 32 et la paroi 79 à l'aide des deux protubérances 64, 80. Chaque logement 40 traverse l'organe de maintien 29 de part en part. Chaque logement 40 est bordé par une face 81 d'appui pour les contacts mobiles 24, 28 correspondants, sensiblement disposée dans un plan parallèle au plan horizontal des contacts fixes 23, 27. La première branche 50A de la palette est au contact d'une platine 82 du noyau 74 et de la culasse 76 correspondant à la première bobine 70 lorsque la palette est dans sa première position, et la deuxième branche 50B de la palette est au contact de la platine 82 du noyau 74 et de la culasse 76 correspondant à la deuxième bobine électromagnétique 72 lorsque la palette 32 est dans sa deuxième position. Dans l'exemple de réalisation des figures 3 à 6, chaque branche 50A, 50B est en forme d'un parallépipède rectangle, et la partie médiane 52 est en forme d'un triangle joignant les deux parallépipèdes rectangles. La partie médiane 52 comporte la surface plane 62.

La première arête 54 forme un axe de pivotement de la palette 32 entre sa position intermédiaire et sa première position, et la deuxième arête 56 forme un axe de pivotement de la palette entre sa position intermédiaire et sa deuxième position. Les première et deuxième arêtes 54, 56 sont sensiblement parallèles l'une de l'autre, et s'étendent selon la direction transversale Y. En position intermédiaire de la palette 32, les arêtes 54, 56 sont dans un plan sensiblement parallèle au plan horizontal des contacts fixes 23, 27. L'ergot 58 est en forme d'une tige cylindrique. L'ergot 58 s'étend selon une direction sensiblement parallèle aux arrêtes 54, 56, et selon la direction transversale Y dans l'exemple de réalisation de la figure 3.

L'ergot 58 est, par exemple, venu de matière avec la partie médiane 52 de la palette.

L'orifice de guidage 60 présente une forme oblongue. Il est agencé dans une plaque 84 fixée à chaque culasse 76. La forme oblongue de l'orifice de guidage 60 est sensiblement orientée selon la direction de déplacement des organes de maintien 29, 30, c'est-à-dire selon la direction verticale Z.

La surface plane 62 présente selon la direction longitudinale X une longueur L supérieure à l'espacement E entre les rebords 78 des culasses, comme représenté sur la figure 4. Le ratio de la longueur L divisé par l'espacement E est, par exemple, compris entre 2 et 3, de préférence égal à 2,4. En position de repos du dispositif de commutation 16, visible sur la figure 4, la surface plane 62 est agencée sensiblement dans le plan horizontal formé par les axes X et Y, en contact avec les rebords 78 des culasses des bobines, en appui sur les surfaces planes 77. Dans l'une des deux positions de travail du dispositif de commutation 16, comme représenté sur la figure 5, la surface plane 62 est inclinée par rapport au plan horizontal formé par les axes X et Y. La protubérance 64 est agencée entre les deux branches 50A, 50B de la palette à l'opposé de la surface plane 62, et s'étend sensiblement selon la direction verticale Z. La protubérance 64 est en forme d'un demi-ellipsoïde, dont la base est disposée à la limite entre les deux branches 50A, 50B et dont le sommet est orienté vers le haut.

Le ressort 66 est propre à prendre appui, d'une part, sur la palette 32 en étant disposé autour de la protubérance 64, et d'autre part, sur la paroi 79 du boîtier 17 dans lequel sont positionnés les moyens d'actionnement. Le ressort 66 est, par exemple, en forme d'un hélicoïde d'axe selon la direction verticale Z et d'hélice présentant un diamètre légèrement supérieur à celui des protubérances 64, 80 dans le plan horizontal formé par les axes X et Y. Chaque noyau magnétique 74 s'étend sensiblement selon la direction verticale Z et comporte à son extrémité supérieure une platine 82 s'étendant sensiblement dans le plan horizontal formé par les axes X et Y. Chaque noyau 74 est en matériau ferromagnétique.

Chaque rebord 78 de la culasse d'une bobine est orienté sensiblement dans le plan horizontal formé par les axes X et Y. Les rebords 78 sont en regard l'un de l'autre, et orientés l'un vers l'autre. La paroi 79 est sensiblement plane et agencée dans le plan horizontal formé par les axes X et Y.

La protubérance 80 s'étend sensiblement selon la direction verticale Z et est agencée en regard de la protubérance 62 selon la direction Z. La protubérance 80 est en forme d'un demi-ellipsoïde et est venue de matière avec la paroi 79. Chaque platine 82 est destinée à être au contact d'une branche 50A, 50B de la palette lorsque la bobine 70, 72 correspondante est activée pour attirer la palette 32. Le fonctionnement de l'appareil électrique 10 selon l'invention va être à présent décrit. Lorsque le courant électrique arrive sur les bornes d'entrée 12A, 12B, 12C, chaque borne d'entrée étant associée à une phase du courant triphasé d'entrée, le dispositif de commutation 16 permet de piloter les contacts mobiles 24, 28 au travers desquels le courant va circuler pour être délivré à une charge, telle qu'un moteur électrique, connectée aux bornes de sortie 14A, 14B, 14C de l'appareil. Dans la première position de travail du dispositif de commutation 16, la position fermée des premiers interrupteurs 20 assure la circulation du courant électrique entre la première borne d'entrée 12A et la première borne de sortie 14A, entre la deuxième borne d'entrée 12B et la deuxième borne de sortie 14B et entre la troisième borne d'entrée 12C et la troisième borne de sortie 14C pendant que les deuxièmes interrupteurs 22 sont en position ouverte. Dans la deuxième position de travail du dispositif de commutation 16, la position fermée des deuxièmes interrupteurs 22 assure la circulation du courant électrique entre la première borne d'entrée 12A et la deuxième borne de sortie 14B, entre la deuxième borne d'entrée 12B et la première borne de sortie 14A et entre la troisième borne d'entrée 12C et la troisième borne de sortie 14C pendant que les premiers interrupteurs 20 sont en position ouverte.

Autrement dit, entre les première et deuxième positions de travail, le dispositif de commutation permet de croiser les première et deuxième phases du courant triphasé, afin par exemple d'inverser le sens de rotation du moteur électrique. Dans l'exemple des figures 2 et 5, la fermeture des premiers interrupteurs électriques 20 est obtenue via la commande de la bobine électromagnétique 70 afin d'exercer une force d'attraction magnétique sur la première branche 50A de la palette 32. La fermeture des deuxièmes interrupteurs 22 est obtenue par commande de la bobine électromagnétique 72 afin d'exercer une force d'attraction magnétique sur la deuxième branche 50B de la palette 32. La palette 32 est une pièce unique et rigide et présente en outre une forme, par exemple en V, telle que les deux branches 50A, 50B ne peuvent pas être simultanément en appui contre les deux noyaux 74, en particulier contre les platines 82 des noyaux. En d'autres termes, la forme et la rigidité de la palette 32 interdit la fermeture simultanée des premiers et deuxièmes interrupteurs 20, 22, ce qui permet d'empêcher la présence d'un court-circuit entre phases dans le cas d'un inverseur triphasé par exemple. Lorsque la première branche 50A est au contact de la platine 82 du noyau 74 de la bobine 70 commandée, le premier organe de maintien 29 est en position basse. Les premiers contacts mobiles 24 sont alors en contact mécanique et connectés électriquement avec les premiers contacts fixes 23 reliés aux bornes d'entrée 12A, 12B, 12C et aux bornes de sortie 14A, 14B, 14C correspondantes. Le courant électrique circule alors des bornes d'entrée 12A, 12B, 12C jusqu'aux bornes de sortie 14A, 14B, 14C via les premiers contacts fixes 23 et premiers contacts mobiles 24, comme décrit précédemment. Le dispositif de commutation 16 permet le passage d'un courant d'intensité élevée avec un dimensionnement adapté de la section des conducteurs formant les contacts fixes et mobiles 23, 24. En outre, le courant électrique ne circule ni dans la palette magnétique 32, ni dans le noyau 74 de chaque bobine, de par l'isolation électrique assurée par le premier organe de maintien 29. Ce courant n'engendre dès lors pas d'échauffement thermique de la palette 32 et du noyau 74 de chaque bobine, ni de consommation électrique importante dans les contacts fixes et mobiles 23, 24. Le premier organe de maintien 29 permet également d'isoler les premiers interrupteurs 20 des moyens d'actionnement 34 et du circuit de commande desdits moyens d'actionnement. Lorsque la bobine 70 n'est plus commandée pour exercer une force d'attraction magnétique sur la première branche 50A de la palette 32, la deuxième branche 50B qui était en position haute tend à revenir en position intermédiaire sous l'effet du ressort 66.

La palette 32 pivote alors autour de sa première arrête 54 depuis sa première position vers sa position intermédiaire. Les moyens de stabilisation 36 permettent en outre d'améliorer la stabilité de cette position intermédiaire de la palette 32 de par l'appui de la surface plane 32 contre les surfaces planes 77 des rebords 78 des moyens d'actionnement. Le ressort 66, positionné correctement à l'aide des protubérances 64, 80, améliore encore la stabilité de la position intermédiaire. Dans cette position intermédiaire de la palette 32 correspondant à une position de repos du dispositif de commutation 16, les premiers et deuxièmes interrupteurs électriques 20, 22 sont en position ouverte. Aucun courant n'est délivré à la charge connectée en sortie de l'appareil 10.

En effet, aucune branche 50A, 50B n'est au contact d'une platine 82 du noyau d'une bobine 70, 72, et aucun organe de maintien 29, 30 n'est en position basse. Les contacts mobiles 24, 28 ne sont alors ni en contact mécanique, ni connectés électriquement avec les contacts fixes 23, 27.

La coopération de l'orifice de guidage 60 avec l'ergot 58 de la palette permet d'améliorer le guidage de la palette 32 lors du pivotement de celle-ci par rapport au plan horizontal correspondant aux rebords 78. La forme oblongue de l'orifice de guidage 60 permet en outre d'offrir un appui plus franc de la palette 32 contre la platine 82 de la bobine correspondante dans sa première position.

Si l'autre bobine 72, qui n'avait pas été commandée jusqu'ici, est alors commandée pour exercer une force d'attraction magnétique sur la deuxième branche 50B vers sa position basse, la première branche 50A qui était en position intermédiaire, tend à revenir en position haute. La palette 32 pivote alors autour de sa deuxième arrête 56 depuis sa position intermédiaire vers sa deuxième position. Les deuxièmes contacts mobiles 28 des deuxièmes interrupteurs 22 sont alors en contact mécanique, et connectés électriquement avec les deuxièmes contacts fixes 27 reliés aux bornes d'entrée 12A, 12B, 12C et de sortie 14A, 14B, 14C correspondantes. Le courant électrique circule alors des borne d'entrée 12 A, 12B, 12C jusqu'aux bornes de sortie 14 A, 14B, 14C via les deuxièmes contacts fixes 27 et les deuxièmes contacts mobiles 28, comme décrit précédemment. Le dispositif de commutation 16 permet le passage d'un courant important avec un dimensionnement adapté de la section des deuxièmes contacts fixes et mobiles 27, 28. En outre, le courant électrique ne circule ni dans la palette magnétique 32, ni dans le noyau 74 de chaque bobine, de par l'isolation électrique assurée par le deuxième organe de maintien 30, et n'engendre dès lors pas d'échauffement thermique de la palette 32 et du noyau 74 de chaque bobine, ni de consommation électrique importante dans les contacts fixes et mobiles 27, 28. Le deuxième organe de maintien 30 permet également d'isoler les deuxièmes interrupteurs 22 des moyens d'actionnement 34 et du circuit de commande desdits moyens d'actionnement. La forme oblongue de l'orifice de guidage 60 permet en outre d'offrir un appui plus franc de la palette 32 contre la platine 82 de la bobine correspondante dans sa deuxième position. Le dispositif de commutation électrique 16 selon l'invention permet le passage d'un courant important sans engendrer d'échauffement thermique critique de la palette 32 et du noyau 74 de chaque bobine.

Les arêtes 54, 56 facilitent le pivotement de la palette depuis sa première position sa deuxième position vers sa position intermédiaire, et réciproquement, et autorisent un déplacement réduit des branches 50A, 50B selon la direction verticale Z, ce qui permet une commutation plus rapide et plus fiable de chaque interrupteur électrique entre ses positions ouverte et fermée. Les moyens de stabilisation 36, notamment l'appui de la surface plane 32 contre les moyens d'actionnement 34, ou encore la pression exercée par le ressort 66 sur la palette 32, permettent d'améliorer la stabilité de la position intermédiaire, ce qui est important pour le fonctionnement de l'appareil électrique lorsqu'il s'agit d'un contacteur inverseur. La forme et la rigidité de la palette unique 32 empêche le contact simultané des branches 50A et 50B avec les platines 82, et interdit donc la fermeture simultanée des premiers et deuxièmes interrupteurs 20, 22, ce qui élimine le risque de court-circuit entre les contacts mobiles 28 et 24. Ceci est un avantage important pour le fonctionnement de l'appareil électrique notamment lorsqu'il s'agit d'un contacteur inverseur. On conçoit ainsi que le dispositif de commutation électrique 16 selon l'invention permet d'améliorer la stabilité de sa position de repos, afin d'offrir une meilleure isolation électrique des bornes de sortie par rapport aux bornes d'entrée dans cette position. Bien que le dispositif et l'appareil selon l'invention aient été décrits en relation avec un inverseur permettant le croisement de deux phases, il est entendu que le dispositif de commutation selon l'invention est utilisable en relation avec un appareil de commutation entre deux chemins conducteurs possibles. En particulier, l'appareil électrique comporte alors, pour chaque borne d'entrée, une première et une deuxième bornes de sortie, la première borne de sortie étant connectée à un premier contact fixe 23 correspondant en l'absence de liaison électrique avec le ou les deuxièmes contacts fixes 27, et la deuxième borne de sortie étant connectée à un deuxième contact fixe 27 correspondant en l'absence de liaison électrique avec le ou les premiers contacts fixes 23. La borne d'entrée est électriquement connectée à l'autre premier contact fixe 23 et à l'autre deuxième contact fixe 28, de sorte qu'en position fermée du premier interrupteur 20, c'est- à-dire en première position de travail du dispositif de commutation 16, le courant circule suivant un premier chemin conducteur entre ladite borne d'entrée et la première borne de sortie, et qu'en position fermée du deuxième interrupteur 22, i.e. en deuxième position de travail du dispositif de commutation 16, le courant circule suivant un deuxième chemin entre ladite borne d'entrée et la deuxième borne de sortie.35

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1.- Dispositif de commutation électrique (16) comprenant : - au moins un premier interrupteur électrique (20) et au moins un deuxième interrupteur électrique (22), chaque interrupteur électrique (20, 22) étant propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée, chaque interrupteur électrique (20, 22) comportant un contact mobile (24, 28) et deux contacts fixes (23, 27), les contacts fixes (23, 27) étant propres à être reliés électriquement via le contact mobile (24, 28) en position fermée de l'interrupteur électrique (20, 22) et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte de l'interrupteur électrique (20, 22), - une palette magnétique (32) mobile entre une première position et une deuxième position, une position parmi les première et deuxième positions correspondant pour un interrupteur électrique (20, 22) donné à sa position ouverte, et l'autre position parmi les première et deuxième positions correspondant pour le même interrupteur électrique à sa position fermée, la palette (32) étant isolée électriquement des contacts fixes (23, 27) de chacun des interrupteurs électriques (20, 22) quelle que soit la position de la palette (32) - des moyens (34) d'actionnement électromagnétique de la palette (32), - des moyens (36) de stabilisation de la palette (32) suivant une position intermédiaire entre les première et deuxième positions, la position intermédiaire correspondant pour tous les interrupteurs électriques à la position ouverte, caractérisé en ce que les moyens de stabilisation (36) comportent une surface plane (62) agencée sur la palette (32), ladite surface plane (62) formant une surface d'appui contre une partie (78) des moyens d'actionnement électromagnétique (34).
2. 2.- Dispositif (16) selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'actionnement (34) comportent une première (70) et une deuxième (72) bobines électromagnétiques, la première bobine (70), respectivement la deuxième bobine (72), étant propre à exercer une force magnétique de maintien de la palette dans sa première position, respectivement dans sa deuxième position.
3. 3.- Dispositif (16) selon la revendication 2, dans lequel les moyens d'actionnement (34) comportent, pour chaque bobine électromagnétique (70, 72), un noyau magnétique (74) autour duquel la bobine (70, 72) est enroulée et une culasse (76) solidaire du noyau magnétique (74), chaque culasse (76) comportant un rebord (78), les rebords (78) des deux culasses étant disposés en regard l'un de l'autre et sensiblement dans un même plan, et dans lequel la surface plane (62) de la palette est propre à prendre appui contre lesdits rebords (78).
4. 4.- Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de stabilisation (36) comportent un ressort (66) propre à exercer une force d'appui de la surface plane (62) contre la partie (78) des moyens d'actionnement électromagnétique (34).
5. 5.- Dispositif (16) selon la revendication 4, dans lequel la palette (32) comporte une protubérance (64) de positionnement du ressort (66).
6. 6.- Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la palette (32) comporte un ergot (58) et les moyens d'actionnement (34) comportent un orifice (60) de guidage de l'ergot (58), l'ergot (58) et l'orifice (60) formant des moyens de guidage de la palette (32) par rapport aux moyens d'actionnement (34).
7. 7.- Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la palette (32) comporte deux branches latérales (50A, 50B) et une partie médiane (52) reliant les deux branches (50A, 50B), la palette (32) présentant une arête (54, 56) entre la partie médiane (52) et chaque branche (50A, 50B) respective.
8. 8.- Dispositif (16) selon la revendication 7, dans lequel chaque arête (54, 56) forme un axe de pivotement de la palette (32) entre la position intermédiaire et une position respective parmi les première et deuxième positions.
9. 9.- Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la palette (32) est en forme de V à fond plat, et est symétrique par rapport à un plan médian (P).
10. 10.- Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (16) comprend en outre, pour chaque interrupteur électrique (20, 22), un organe (29, 30) de maintien du contact mobile (24, 28), le contact mobile (24, 28) étant propre à être en appui contre chacun des deux contacts fixes (23, 27) de l'interrupteur électrique en position fermée dudit interrupteur (20, 22), et dans lequel la palette (32) est propre à provoquer le déplacement des organes de maintien (29, 30) lorsqu'elle est actionnée par les moyens d'actionnement électromagnétique (34).
11. 11.- Dispositif (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes, prise avec la revendication 2, dans lequel les moyens d'actionnement (34) comportent, pour chaque bobine électromagnétique (70, 72), un noyau magnétique (74) autour duquel la bobine (70, 72) est enroulée, et dans lequel la palette est en forme d'une pièce rigide unique de manière à empêcher le contact simultané de ses deux branches (50A, 50B) avec les deux noyaux magnétiques (74).
12. 12.- Appareil électrique (10) comprenant une première (12A) et une deuxième (12B) bornes d'entrée, une première (14A) et une deuxième (14B) bornes de sortie et un dispositif de commutation électrique (16), caractérisé en ce que le dispositif decommutation électrique (16) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de commutation électrique (16) comportant deux premiers interrupteurs (20) et deux deuxièmes interrupteurs (22), chaque borne d'entrée (12) étant connectée électriquement à un contact fixe (23) d'un premier interrupteur électrique (20) respectif et à un contact fixe (27) d'un deuxième interrupteur électrique (22) respectif, et chaque borne de sortie (14) étant connectée électriquement à l'autre contact fixe (23) d'un parmi les deux premiers interrupteurs électriques (20) et à l'autre contact fixe (27) d'un parmi les deux deuxièmes interrupteurs électriques (22), de manière à relier la première borne d'entrée (12A) à la première borne de sortie (14A) et la deuxième borne d'entrée (12B) à la deuxième borne de sortie (14B) en position fermée des premiers interrupteurs (20) et à relier la première borne d'entrée (12A) à la deuxième borne de sortie (14B) et la deuxième borne d'entrée (12B) à la première borne de sortie (14A) en position fermée des deuxièmes interrupteurs (22).
13. 13.- Appareil électrique (10) selon la revendication 12, comprenant en outre un circuit de commande relié aux bobines électromagnétiques (70, 72) des moyens d'actionnement.
14. 14. Inverseur triphasé caractérisé en ce qu'il comprend un appareil électrique (10) selon la revendication 12 ou 13, et en ce que l'appareil électrique (10) comprend en outre une troisième borne d'entrée (12C) et une troisième de borne de sortie (14C), la troisième borne de sortie (14C) étant reliée électriquement à la troisième borne d'entrée (12C).
15. 15. Inverseur triphasé selon la revendication 14, dans lequel le dispositif de commutation électrique (16) comporte trois premiers interrupteurs (20) et trois deuxièmes interrupteurs (22), chaque borne d'entrée (12) étant connectée électriquement à un contact fixe (23) d'un premier interrupteur électrique (20) respectif et à un contact fixe (27) d'un deuxième interrupteur électrique (22) respectif, et chaque borne de sortie (14) étant connectée électriquement à l'autre contact fixe (23) d'un parmi les trois premiers interrupteurs électriques (20) et à l'autre contact fixe (27) d'un parmi les trois deuxièmes interrupteurs électriques (22), de manière à relier la première borne d'entrée (12A) à la première borne de sortie (14A), la deuxième borne d'entrée (12B) à la deuxième borne de sortie (14B) et la troisième borne d'entrée (12C) à la troisième borne de sortie (14C) en position fermée des premiers interrupteurs (20) et à relier la première borne d'entrée (12A) à la deuxième borne de sortie (14B), la deuxième borne d'entrée (12B) à la première borne de sortie (14A) et la troisième borne d'entrée (12C) à la troisième borne de sortie (14C) en position fermée des deuxièmes interrupteurs (22).35