FR2983630A1 - Systeme de commutation electrique comprenant un capot de protection comportant un element de liaison d'un porte-contact(s) avec son dispositif d'entrainement - Google Patents

Abstract

Ce système de commutation électrique (10) comprend : - un module de commutation (16) comportant au moins un interrupteur commutant entre des positions ouverte et fermée, chaque interrupteur comportant des contacts fixes d'entrée et de sortie et un contact mobile (36, 40), les deux contacts fixes d'un interrupteur étant reliés électriquement via le contact mobile en position fermée de cet interrupteur et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte de cet interrupteur, et un dispositif (42) de maintien de chaque contact mobile, - un module (18) de commande du module de commutation, comportant un dispositif électrique (48) d'entraînement du dispositif de maintien entre une première position correspondant à une position parmi les positions ouverte et fermée de l'interrupteur et une deuxième position correspondant à l'autre position de l'interrupteur, - un élément (68) de liaison des deux éléments de couplage (58, 60), alors qu'au moins un module comporte un capot de protection et alors que le dispositif de maintien (42) et le dispositif d'entraînement (48) comportent chacun un élément (58, 60) de couplage mécanique avec l'autre dispositif. L'élément de liaison (68) est une partie du capot de protection, mobile entre une première position de séparation dans laquelle les deux éléments de couplage (58, 60) sont mécaniquement séparés l'un de l'autre et une deuxième position d'association dans laquelle les deux éléments de couplage (58, 60) sont reliés mécaniquement par l'élément de liaison (68).

Description

Système de commutation électrique comprenant un capot de protection comportant un élément de liaison d'un porte-contact(s) avec son dispositif d'entraînement La présente invention concerne un système de commutation électrique comprenant : - un module de commutation électrique comportant au moins un interrupteur électrique propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée, le ou chaque interrupteur électrique comportant un contact fixe d'entrée, un contact fixe de sortie et un contact mobile, les contacts étant électriquement conducteurs, les deux contacts fixes d'un interrupteur électrique étant propres à être reliés électriquement via le contact mobile en position fermée de cet interrupteur et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte de l'interrupteur électrique, et un dispositif de maintien du ou de chaque contact mobile, - un module de commande du module de commutation, le module de commande comportant un dispositif électrique d'entraînement du dispositif de maintien entre une première position correspondant à une position parmi les positions ouverte et fermée de l'interrupteur et une deuxième position correspondant à l'autre position parmi les positions ouverte et fermée de l'interrupteur, et - un élément de liaison des deux éléments de couplage, alors qu'au moins un module, parmi le module de commutation et le module de commande, comporte un capot de protection, et alors que le dispositif de maintien et le dispositif d'entraînement comportent chacun un élément de couplage mécanique avec l'autre dispositif, parmi le dispositif de maintien et le dispositif d'entraînement. On connaît du document WO 00/33341 Al un système de commutation électrique comprenant trois bornes d'entrée, trois bornes de sortie, un module de commutation électrique comportant trois premiers et trois deuxièmes interrupteurs électriques, ainsi qu'un module de commande du module de commutation électrique.

Ce système de commutation constitue un inverseur triphasé. Chaque borne d'entrée est connectée à un contact fixe d'entrée d'un premier interrupteur respectif et à un contact fixe d'entrée d'un deuxième interrupteur respectif, et chaque borne de sortie est connectée à un contact fixe de sortie d'un premier interrupteur et à un contact fixe de sortie d'un deuxième interrupteur, 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. En position fermée de chaque interrupteur, les deux contacts fixes de l'interrupteur sont reliés électriquement entre eux via un contact mobile, sous forme d'un pont de contact. Le module de commutation comprend un dispositif de maintien des contacts mobiles, également appelé porte-contacts, sur lequel sont agencés les contacts mobiles des premiers et deuxièmes interrupteurs électriques. Le module de commande comporte le dispositif électrique d'entrainement propre à déplacer le porte-contacts entre une première position dans laquelle les premiers interrupteurs sont fermés et les deuxièmes interrupteurs sont ouverts et une deuxième position dans laquelle les premiers interrupteurs sont ouverts et les deuxièmes interrupteurs sont fermés. Le dispositif de maintien et le dispositif d'entraînement sont solidaires mécaniquement l'un de l'autre via des moyens d'encliquetage complémentaires.

Toutefois, un tel système de commutation électrique n'est pas évolutif, et est utilisable suivant une unique configuration du dispositif de maintien par rapport au dispositif d'entraînement. Le but de l'invention est donc proposer un système de commutation électrique modulaire permettant d'associer facilement le module de commutation au module de commande, ou inversement de séparer le module de commutation du module de commande, en minimisant les manipulations nécessaires à ces association et séparation. A cet effet, l'invention a pour objet un système de commutation électrique du type précité, caractérisé en ce que l'élément de liaison est une partie du capot de protection, mobile entre une première position de séparation dans laquelle les deux éléments de couplage sont mécaniquement séparés l'un de l'autre et une deuxième position d'association dans laquelle les deux éléments de couplage sont reliés mécaniquement par l'élément de liaison. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le système de commutation électrique comprend ou une plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le système comporte des moyens de verrouillage de l'élément de liaison dans sa deuxième position ; - le système comporte des moyens de guidage de l'élément de liaison entre ses première et deuxième positions ; - le dispositif d'entraînement est propre à entraîner le dispositif de maintien en translation selon une direction d'entraînement ; - les moyens de guidage comportent une surface de came solidaire d'une pièce parmi le capot de protection et l'élément de liaison, propre à coopérer avec une contre-came de l'autre pièce, de manière à réaliser le guidage de l'élément de liaison simultanément selon la direction d'entraînement et selon une direction perpendiculaire à la direction d'entraînement ; - la surface de came comporte une rainure agencée dans le capot de protection et la contre-came comporte au moins un ergot solidaire de l'élément de liaison ; - l'élément de liaison comporte au moins deux ergots et le capot de protection comporte au moins deux rainures, chaque ergot étant propre à coulisser dans une rainure correspondante ; - le capot de protection comporte des moyens d'attache de l'élément de liaison dans sa première position, lesdits moyens d'attache étant de préférence sécables ; - l'élément de liaison comporte des moyens d'encliquetage avec au moins un élément de couplage mécanique ; - l'élément de liaison comporte un indicateur de la position parmi les positions ouverte et fermée de l'interrupteur, ledit indicateur étant visible depuis l'extérieur du système ; - chaque élément de couplage mécanique comporte une tige s'étendant selon la direction d'entraînement et une tête de couplage disposée à une extrémité de la tige ; - le système comprend en outre au moins une borne d'entrée, au moins une borne de sortie, la ou chaque borne d'entrée étant connectée électriquement à un contact fixe d'entrée correspondant et la ou chaque borne de sortie étant connectée électriquement à un contact fixe de sortie correspondant ; - le module de commutation comprend une pluralité d'interrupteurs électriques, et le dispositif de maintien des contacts mobiles est propre à être entraîné par le dispositif d'entraînement entre ses première et deuxième positions, de manière à assurer une commutation simultanée de la pluralité d'interrupteurs électriques ; - le système comprend une pluralité de bornes d'entrée, une pluralité de bornes de sortie, chaque borne d'entrée étant connectée électriquement à un contact fixe d'entrée d'un interrupteur électrique respectif et chaque borne de sortie étant connectée électriquement à un contact fixe de sortie d'un interrupteur électrique respectif, de manière à relier chaque borne d'entrée à une borne de sortie respective en position fermée des interrupteurs, et à isoler électriquement les bornes de sortie des bornes d'entrée en position ouverte des interrupteurs ; - le système comprend une première, une deuxième et une troisième bornes d'entrée, une première, une deuxième et une troisième bornes de sortie, deux premiers interrupteurs et deux deuxièmes interrupteurs, les première et deuxième bornes d'entrée étant chacune connectée électriquement à un contact fixe d'entrée d'un premier interrupteur électrique respectif et à un contact fixe d'entrée d'un deuxième interrupteur électrique respectif, et les première et deuxième bornes de sortie étant chacune connectée électriquement à un contact fixe de sortie d'un premier interrupteur électrique respectif et à un contact fixe de sortie d'un deuxième interrupteur électrique respectif, 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, la troisième borne de sortie étant reliée électriquement à la troisième borne d'entrée. 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 schématique en perspective d'un système de commutation électrique selon l'invention, comprenant un module de commutation comportant un porte-contacts, un module de commande comportant un dispositif d'entraînement du porte-contacts, et un élément de liaison d'éléments de couplage mécanique du porte-contacts et du dispositif d'entraînement, l'élément de liaison étant dans une première position de séparation, - la figure 2 est une vue partielle de dessus du système de commutation de la figure 1, l'élément de liaison étant dans une deuxième position d'association dans laquelle les éléments de couplage sont reliés mécaniquement par l'élément de liaison, - la figure 3 est une coupe selon le plan III de la figure 1, l'élément de liaison étant dans sa première position, alors que des contacts fixes et des bornes d'entrée et de sortie ne sont pas représentés pour la clarté du dessin, - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, l'élément de liaison étant dans sa deuxième position, - la figure 5 est une vue schématique agrandie et en perspective de l'élément de liaison, - la figure 6 est une représentation schématique en perspective d'un boitier du module de commutation de la figure 1, - la figure 7 est un agrandissement de la zone encadrée VII de la figure 3, et - la figure 8 est un agrandissement de la zone encadrée VIII de la figure 4.

Sur les figures 1 et 2, un système de commutation 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. Le système de commutation électrique 10 comprend un module de commutation électrique 16, un module 18 de commande du module de commutation électrique et un capot de protection 20. Le système de commutation électrique 10 est un système modulaire et le module de commutation 16 est dissociable du module de commande 18. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le module de commutation 16 et le module de commande 18 sont disposés l'un à côté de l'autre suivant un axe longitudinal X s'étendant de l'arrière vers l'avant. Selon une première configuration, également appelée configuration axiale primaire, le module de commutation 16 est derrière le module de commutation 18, comme représenté sur la figure 1. Le système de commutation 10 est propre à être connecté sur une carte de circuit imprimé, également appelée PCB. En variante, le système de commutation 10 est propre à être fixé sur un rail conforme à la norme DIN 46277, également appelé rail DIN. Le système de commutation 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. Le système de commutation 10 est, par exemple, un inverseur triphasé propre à être connecté entre un moteur électrique et un système d'alimentation du moteur, non représentés, afin de permettre le croisement de deux phases d'un courant triphasé d'alimentation du moteur électrique, pour inverser le sens de rotation du moteur électrique. Les bornes d'entrée 12A, 12B, 12C et les bornes de sortie 14A, 14B, 14C, visibles sur la figure 2, comportent chacune une platine de fixation 22 pour la connexion d'un câble électrique, non représenté, à l'aide d'un ensemble vis/écrou, non représenté, et une broche 24 de connexion à un circuit imprimé, non représenté, la broche 24 étant destinée à être soudée au circuit imprimé. Chaque platine de fixation 22 comporte un orifice 28 de passage de la tige de la vis de l'ensemble vis/écrou correspondant. Au sein d'une borne d'entrée ou de sortie, la broche de connexion 24 est venue de matière avec la platine de fixation 22. Le module de commutation 16 comprend trois premiers interrupteurs électriques 30 et trois deuxièmes interrupteurs électriques 32, chaque interrupteur électrique 30, 32 étant propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée, comme représenté sur la figure 2.

Chaque premier interrupteur 30, visible sur la figure 2, comporte un premier contact fixe d'entrée 34A, un premier contact fixe de sortie 34B et un premier contact mobile 36, les contacts 34A, 34B, 36 étant électriquement conducteurs. Les premiers contacts fixes 34A, 34B sont propres à être reliés électriquement via le premier contact mobile 36 en position fermée du premier interrupteur électrique 30 correspondant et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte du premier interrupteur 30.

Chaque deuxième interrupteur électrique 32 comporte un deuxième contact fixe d'entrée 38A, un deuxième contact fixe de sortie 38B et un deuxième contact mobile 40, les contacts 38A, 38B, 40 étant électriquement conducteurs. Les deuxièmes contacts fixes 38A, 38B sont propres à être reliés électriquement via le deuxième contact mobile 40 en position fermée du deuxième interrupteur électrique 32 correspondant et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte du deuxième interrupteur 32. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, chaque borne d'entrée 12A, 12B, 12C est connectée électriquement à un premier contact fixe d'entrée 34A et à un deuxième contact fixe d'entrée 38A respectif, et chaque borne de sortie 14A, 14B, 14C est connectée électriquement à un premier contact fixe de sortie 34B et à un deuxième contact fixe de sortie 38B respectif, de sorte que 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 en position fermée des premiers interrupteurs 30 et que la première borne d'entrée 12A est reliée à la deuxième borne de sortie 14B, la deuxième borne d'entrée 12B est reliée à la première borne de sortie 14A, et la troisième borne d'entrée 12C est reliée à la troisième borne de sortie 14C en position fermée des deuxièmes interrupteurs 32. Le module de commutation 16 comprend un dispositif 42 de maintien des trois premiers contacts mobiles 36 et des trois deuxièmes contacts mobiles 40. Ce dispositif 42, également appelé porte-contacts, est lui-même mobile entre une première position dans laquelle les premiers interrupteurs 30 sont fermés et les deuxièmes interrupteurs 32 sont ouverts et une deuxième position dans laquelle les premiers interrupteurs 30 sont ouverts et les deuxièmes interrupteurs 32 sont fermés. Le module de commutation 16 comprend un boitier 44 de protection des bornes d'entrée et de sortie 12A, 12B, 12C, 14A, 14B, 14C, des premiers et deuxièmes interrupteurs 30, 32 et du dispositif de maintien 42. Ce boitier de protection 44 présente une ouverture supérieure 46 d'accès aux bornes d'entrée et de sortie, aux premiers et deuxièmes interrupteurs et au dispositif de maintien, comme représenté sur la figure 4. Le module de commande 18 comprend un dispositif 48 d'entraînement du dispositif de maintien 42 entre ses première et deuxième positions, de manière à assurer une commutation simultanée de l'ensemble des interrupteurs électriques 30, 32.

Le module de commande 18 et le module de commutation 16 sont assemblés par un dispositif à queue d'aronde. Le module de commande 18 comporte deux tenons 50, chacun en forme de trapèze, et le module de commutation 16 comporte deux rainures 51, chacune de forme complémentaire à celle du tenon 50 correspondant. Chaque tenon 50 peut coulisser selon l'axe vertical Z dans une rainure 51 correspondante. Le capot de protection 20, visible sur les figures 1 à 4, comporte des ouvertures circulaires 52 d'accès aux bornes d'entrée 12A, 12B, 12C et aux bornes de sortie 14A, 14B, 14C. Ces ouvertures d'accès 52 permettent à l'utilisateur de solidariser la cosse d'un câble électrique à connecter à une borne respective à l'aide de l'ensemble vis/écrou de cette borne. Le capot de protection 20 est réalisé dans un matériau électriquement isolant. Le capot de protection 20 est propre à être fixé au-dessus du module de commutation 16 de manière à obturer l'ouverture supérieure 46 lors du fonctionnement du système de commutation, afin d'éviter tout risque d'électrocution.

Chaque contact fixe 34A, 34B, 38A, 38B et chaque contact mobile 36, 40 sont, de préférence, en cuivre. Chaque contact mobile 36, 40 est propre à être en appui contre les deux contacts fixes 34A et 34B, 38A et 38B de l'interrupteur électrique 30, 32 correspondant en position fermée de cet interrupteur et à l'écart des deux contacts fixes 34A et 34B, 38A et 38B du même interrupteur électrique 30, 32 en position ouverte de cet interrupteur. Chaque contact mobile 36, 40 est en forme d'une languette agencée dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X, comportant un axe transversal Y s'étendant de la droite vers la gauche et l'axe vertical Z, comme représenté sur la figure 2. Chaque contact mobile 36, 40 comporte, à chacune de ses extrémités selon l'axe transversal Y, une pastille 54 de contact avec le contact fixe correspondant. Les pastilles de contact 54 sont électriquement conductrices et, de préférence, en argent ou alliage d'argent. Les pastilles de contact 54 sont chacune en forme d'une galette et agencées dans un plan parallèle aux axes Y et Z et perpendiculaire à la direction d'entraînement.

Chaque contact mobile 36, 40 présente une section transversale dont l'aire est adaptée en fonction de la puissance électrique du courant propre à circuler à travers l'interrupteur électrique. Le dispositif de maintien 42 comporte un corps principal 55 s'étendant sensiblement longitudinalement et des logements 56 de réception des contacts mobiles 36, 40 respectifs, les logements de réception étant agencés transversalement dans le corps principal 55. Dans l'exemple de réalisation des figures 3 et 4, le dispositif de maintien 42 comporte quatre logements de réception 56, deux logements parmi les quatre recevant à la fois un premier contact mobile 36 et un deuxième contact mobile 40. Le dispositif de maintien 42 est réalisé dans un matériau électriquement isolant. Le dispositif de maintien 42 est mobile en translation selon une direction d'entraînement parallèle à l'axe longitudinal X et perpendiculaire au plan dans lequel les pastilles de contact 54 sont disposées. Le dispositif de maintien 42 est mobile entre une position arrière dans laquelle les premiers interrupteurs électriques 30 sont fermés et une position avant dans laquelle les deuxièmes interrupteurs électriques 32 sont fermés. Le dispositif de maintien 42 est également propre à être disposé dans une position intermédiaire entre la position avant et la position arrière. Dans la position intermédiaire du dispositif de maintien 42, les interrupteurs 30, 32 sont tous en position ouverte, comme représenté sur la figure 2. Le dispositif de maintien 42 comporte un premier élément 58 de couplage mécanique avec un deuxième élément de couplage 60 complémentaire du dispositif électrique d'entraînement 48, selon une direction parallèle à la direction de l'entraînement, c'est-à-dire suivant l'axe longitudinal X. Le boitier de protection 44 comporte des ouvertures latérales rectangulaires 62 de passage des câbles électriques destinés à être fixés aux bornes d'entrée et de sortie 12A, 12B, 12C, 14A, 14B, 14C. Le boitier de protection 44 est en forme de parallélépipède rectangle. Le dispositif d'entraînement 48 est propre à entraîner le dispositif de maintien 42 en translation suivant la direction d'entraînement, et est ainsi propre à entraîner simultanément les contacts mobiles 36, 40 des interrupteurs électriques 30, 32, de manière à assurer une commutation simultanée des premiers interrupteurs 30 et des deuxièmes interrupteurs 32. Le dispositif d'entraînement 48, visible sur les figures 3 et 4, comprend une première 64A et une deuxième 64B bobines électromagnétiques agencées successivement le long de l'axe longitudinal X, un plongeur 66 propre à coulisser suivant l'axe longitudinal à l'intérieur des bobines 64A, 64B, chaque bobine 64A, 64B étant propre à exercer une force magnétique sur le plongeur 66, afin d'actionner le plongeur 66 suivant un mouvement alternatif de translation selon l'axe longitudinal X. Le dispositif d'entraînement 48 comprend, à une extrémité longitudinale du plongeur 66, le deuxième élément de couplage 60. Le système de commutation 10 comprend un élément 68 de liaison des deux éléments de couplage 58, 60, l'élément de liaison 68 étant une partie du capot de protection 20, mobile entre une première position de séparation dans laquelle les deux éléments de couplage sont mécaniquement séparés l'un de l'autre (figure 3) et une deuxième position d'association dans laquelle les deux éléments de couplage sont reliés mécaniquement par l'élément de liaison 68 (figure 4). Le système de commutation 10 comprend des moyens 70 d'attache de l'élément de liaison 68 dans sa première position, comme représenté sur la figure 1. Le système de commutation 10 comprend des moyens 72 de guidage de l'élément de liaison entre ses première et deuxième positions et des moyens 74 de verrouillage de l'élément de liaison dans sa deuxième position, comme représenté sur la figure 4. La première position de l'élément de liaison, également appelée position haute, est une position dans laquelle l'élément de liaison 68 est à l'écart des deux éléments de couplage 58, 60. Les éléments de couplage 58, 60 sont alors mécaniquement libres l'un par rapport à l'autre, comme représenté sur la figure 3. La deuxième position de l'élément de liaison, également appelée position basse, est une position dans laquelle l'élément de liaison 68 est relié mécaniquement au premier élément de couplage 58 et au deuxième élément de couplage 60, de sorte que les éléments de couplage 58, 60 sont reliés mécaniquement via l'élément de liaison 68, comme représenté sur la figure 4. Chaque logement de réception 56 traverse le dispositif de maintien 42 de part en part suivant l'axe transversal Y. Chaque logement de réception 56 comporte au moins une face d'appui 78 pour un contact mobile 36, 40 correspondant. Chaque face d'appui 78 est sensiblement disposée dans un plan parallèle aux axes Y et Z et perpendiculaire à l'axe longitudinal X. Les deux logements 56 à l'arrière du dispositif de maintien 42, illustrés sur la droite de la figure 4, sont des logements de réception d'un premier contact mobile 36 et d'un deuxième contact mobile 40, et comporte deux faces d'appui 78 agencées en regard l'une de l'autre. Le premier élément de couplage 58 comporte une première tige 80 s'étendant selon la direction d'entraînement et une première tête de couplage 82 disposée à l'extrémité de la première tige 80 qui n'est pas fixée au corps principal 55. Le premier élément de couplage 58 est venu de matière avec le corps principal 55.

Le deuxième élément de couplage 60 comporte une deuxième tige 84 s'étendant selon la direction d'entraînement et une deuxième tête de couplage 86 disposée à l'extrémité de la deuxième tige 84 qui n'est pas fixée au plongeur 66. Le deuxième élément de couplage 60 est venu de matière avec le plongeur 66. La première bobine 64A comporte une carcasse 88A et un enroulement 90A coaxial par rapport à l'axe longitudinal X et maintenu par la carcasse 88A, comme représenté sur les figures 3 et 4. La deuxième bobine 64B est identique à la première bobine 64A, et comporte les mêmes pièces en remplaçant à chaque fois la lettre A par la lettre B concernant les références de ces pièces. Le plongeur 66, visible sur les figures 3 et 4, comporte une première partie d'extrémité 92A, une deuxième partie d'extrémité 92B et une partie intermédiaire 94 formant un organe de liaison des deux parties d'extrémité 92A, 92B. Chaque bobine 64A, 64B est propre à exercer une force magnétique essentiellement en direction d'une des parties d'extrémités 92A, 92B. L'élément de liaison 68 est sensiblement en forme d'un parallélépipède rectangle et comporte une paroi supérieure 96 et quatre parois latérales, à savoir une paroi avant 98, une paroi arrière 100, une paroi droite 102A et une paroi gauche 102B, comme représenté sur la figure 5. L'élément de liaison 68 présente un plan médian de symétrie P parallèle aux axes X et Z. L'élément de liaison 68 comporte deux premiers ergots 104A et deux deuxièmes ergots 104B, les deux premiers ergots 104A, respectivement les deux deuxièmes ergots 104B, étant espacés l'un de l'autre selon l'axe Z, et fixés à la paroi droite 102A, respectivement à la paroi gauche 102B. Les quatre ergots 104A, 104B sont, de préférence, venus de matière avec la paroi 102A, 102B correspondante. Les quatre ergots 104A, 104B sont en forme d'un cylindre ayant une génératrice parallèle à l'axe transversal Y.

L'élément de liaison 68 comporte des premiers moyens 106 d'accrochage de la première tête 82 et des deuxièmes moyens 108 d'accrochage de la deuxième tête 86. L'élément de liaison 68 comporte un indicateur 109 de la position parmi les positions ouverte et fermée de l'interrupteur 30, 32. Cet indicateur 109 est visible depuis l'extérieur du système 10. L'indicateur 109 est collé sur la paroi supérieure 96 de l'élément de liaison. En variante, l'indicateur 109 est gravé dans la paroi supérieure 96 de l'élément de liaison. Les moyens d'attache 70 comportent des lamelles sécables 110 s'étendant selon l'axe transversal Y et reliant l'élément de liaison 68, dans sa première position, au reste du capot de protection 20, comme représenté sur la figure 1.

Les moyens de guidage 72 comportent une surface de came 112 solidaire du capot de protection 20 et propre à coopérer avec une contre-came 114 de l'élément de liaison 68, de manière à réaliser le guidage de l'élément de liaison 68 simultanément selon la direction d'entraînement et selon une direction perpendiculaire à la direction d'entraînement, à savoir selon les axes longitudinal X et vertical Z.

Les moyens de verrouillage 74 comprennent les premiers moyens d'accrochage 106 comportant une ouverture 116 ménagée dans la paroi arrière 100 de l'élément de liaison et destinée à recevoir la première tige 80 alors que la première tête 82 est reçue à l'intérieur de l'élément de liaison 68. L'ouverture 116 forme des moyens d'encliquetage avec la première tige 80. Elle est, par exemple, en forme de n. Les moyens de verrouillage 74 comprennent les deuxièmes moyens d'accrochage 108 comportant deux crochets latéraux 118 destinés à enserrer la deuxième tête 86 et une partie médiane flexible 120 d'appui de la deuxième tête 86 contre les crochets latéraux 118. Les première et deuxième têtes de couplage 82, 86 sont de forme circulaire dans un plan transversal d'axes Y et Z et présentent une section en forme de trapèze dans le plan de coupe de la figure 3 parallèle aux axes X et Z. Les parties d'extrémités 92A, 92B du noyau sont chacune en forme d'un cylindre et en matériau ferromagnétique. Les extrémités des parties d'extrémités 92A, 92B sont en forme de disque dans le plan transversal parallèle aux axes Y et Z. La partie intermédiaire 94 du plongeur comporte une tige cylindrique 122 agencée sensiblement au centre de l'extrémité correspondante, en forme de disque, de chaque partie d'extrémités 92A, 92B dans le plan transversal d'axes Y et Z. La partie intermédiaire 94 est positionnée sensiblement au milieu du plongeur selon l'axe longitudinal X. La surface de came 112 comporte deux premières rainures obliques 124A et deux deuxièmes rainures obliques 124B agencées dans le capot de protection 20. La contre- came est constituée de quatre ergots 104A, 104B, chaque premier ergot 104A, respectivement chaque deuxième ergot 104B, étant propre à coulisser dans une première rainure oblique 124A correspondante, respectivement une deuxième rainure oblique 124B correspondante. Les rainures obliques 124A, 124B s'étendent chacune dans un plan parallèle aux axes X et Z de manière oblique par rapport à la direction d'entraînement, c'est-à-dire de manière oblique par rapport à l'axe longitudinal X. Les rainures obliques 124A, 124B sont ménagées, par rapport à la surface dans laquelle elles débouchent, selon l'axe transversal Y pour recevoir les ergots 104A, 104B. Le capot de protection 20 comporte deux premières rainures longitudinales 126A et deux deuxièmes rainures longitudinales 126B agencées selon l'axe longitudinal X, visibles sur la figure 6. Chaque premier ergot 104A, respectivement chaque deuxième ergot 104B, est propre à coulisser dans une première rainure longitudinale 126A correspondante, respectivement une deuxième rainure longitudinale 126B correspondante.

Initialement, les modules de commutation 16 et de commande 18 sont séparés l'un de l'autre, et l'utilisateur commence par assembler le module de commutation 16 avec le module de commande 18, en faisant coulisser de haut en bas, c'est-à-dire selon l'axe Z, les tenons 50 du module de commande dans les rainures 51 correspondantes du module de commutation jusqu'à obtenir la configuration de la figure 1. L'élément de liaison 68 est dans sa première position, c'est-à-dire dans sa position haute, et le dispositif d'entraînement 48 est mécaniquement séparé du dispositif de maintien 45. Afin de permettre la commutation des premiers et deuxièmes interrupteurs 30, 32 via le mouvement de va-et-vient du dispositif de maintien 45 suivant la direction d'entraînement, il est nécessaire de relier mécaniquement le dispositif de maintien 45 au dispositif d'entraînement 48. L'utilisateur appuie alors de haut en bas sur la paroi supérieure 96 de l'élément de liaison 68 afin de faire passer l'élément de liaison 68 de sa première position à sa deuxième position, c'est-à-dire de sa position haute (figures 3 et 7) à sa position basse (figures 4 et 8), dans laquelle les deux éléments de couplage 58, 60 sont reliés mécaniquement par l'élément de liaison 68. Le dispositif d'entraînement 48 est relié mécaniquement au dispositif de maintien 45 via les éléments de couplage 58, 60 et l'élément de liaison 68. Le guidage de l'élément de liaison 68 est assuré par les moyens de guidage 72 afin de permettre un positionnement correct de l'élément de liaison 68 par rapport aux éléments de couplage 58, 60. Les moyens de verrouillage 74 permettent de verrouiller mécaniquement le dispositif de maintien 45 au dispositif d'entraînement 48 afin d'assurer un bon fonctionnement du système de commutation. Les moyens de verrouillage 74 fournissent en outre à l'utilisateur une indication de l'atteinte de la deuxième position de l'élément de liaison 68 via les moyens d'encliquetage 116. Les rainures longitudinales 126A, 1268 autorisent un mouvement de va-et-vient de l'élément de liaison 68 suivant la direction d'entraînement lorsque le dispositif de maintien 42 est entraîné par le dispositif d'entraînement 48, l'élément de liaison 68 étant alors dans sa deuxième position. Le système de commutation électrique 10 selon l'invention permet donc d'associer facilement le module de commutation 16 au module de commande 18, puisqu'il suffit de faire coulisser de haut en bas les tenons 50 dans les rainures 51, puis d'appuyer de haut en bas sur l'élément de liaison 68. Inversement, le système de commutation électrique 10 selon l'invention permet de séparer facilement le module de commutation 16 du module de commande 18 puisqu'il suffit de déplacer l'élément de liaison 68 de bas en haut en exerçant une traction de bas en haut sur sa paroi supérieure 96, puis de dissocier le module de commutation 16 du module de commande 18 en faisant ressortir les tenons 50 des rainures 51 via un coulissement des tenons 50 de bas en haut. En particulier, les bornes 12, 14 sont susceptibles d'être soudées à un circuit imprimé, avec présence de broches permettant cette implantation sur carte à l'arrière des sortie de courant, tel que présenté dans la figure 9 de la demande de brevet déposée par la même demanderesse le même jour que la présente demande et intitulée « Module de commutation électrique comportant deux éléments de couplage d'un porte-contact(s) avec son dispositif d'entraînement, et système de commutation électrique comprenant un tel module ».

Le fait que les bornes d'entrée et de sortie comportent chacune à la fois une platine de fixation 22 et une broche de connexion 24 permet de passer facilement de la configuration dans laquelle les bornes sont connectées à des câbles électriques à la configuration dans laquelle les bornes sont connectées à un circuit imprimé, sans avoir à modifier les bornes d'entrée et de sortie.

On conçoit ainsi que le système de commutation électrique 10 selon l'invention permet d'associer facilement le module de commutation 16 au module de commande 18, ou inversement de séparer le module de commutation 16 du module de commande 18, en minimisant les manipulations nécessaires auxdites association et séparation. Le système de commutation 10 selon l'invention permet également de passer très facilement de la configuration dans laquelle les bornes d'entrée et de sortie 12A, 12B, 12C, 14A, 14B, 14C sont connectées à des câbles électriques à la configuration dans laquelle les bornes d'entrée et de sortie sont connectées à un circuit imprimé. Le fonctionnement du système de commutation électrique 10 selon l'invention est décrit ci-après.

En l'absence de commande des bobines électromagnétiques 64A, 64B, le dispositif d'entraînement 48 est en position de repos et la partie intermédiaire 94 du plongeur est disposée sensiblement à mi-chemin entre les bobines 64A, 64B selon l'axe longitudinal X. Le dispositif de maintien 42 est alors dans sa position intermédiaire de par le couplage mécanique entre le dispositif de maintien et le dispositif d'entraînement, et tous les interrupteurs électriques 30, 32 sont en position ouverte. Aucun courant électrique ne circule alors entre les bornes d'entrée 12A, 12B, 12C et les bornes de sortie 14A, 14B, 14C. Lorsque la première bobine 64A est actionnée par des moyens de commande, non représentés, cette bobine crée un champ qui attire la première partie d'extrémité 92A du plongeur. Le dispositif d'entraînement 48 passe alors de sa position de repos à une première position de travail. L'actionnement de la bobine 64A provoque le déplacement du dispositif de maintien 42 de sa position intermédiaire vers sa position arrière. La translation du dispositif de maintien 42 entraîne la fermeture des premiers interrupteurs électriques 30, les deuxièmes interrupteurs électriques 32 restant en position ouverte. Lorsque la deuxième bobine 64B est actionnée, celle-ci crée un champ qui attire la deuxième partie d'extrémité 92B du plongeur, ce qui induit une translation du plongeur selon l'axe longitudinal. Le dispositif d'entraînement 48 passe de sa première position de travail à une deuxième position de travail. L'actionnement de la deuxième bobine 64B provoque alors le déplacement du dispositif de maintien 42 de sa position arrière, ou de sa position intermédiaire si la deuxième bobine 64B est actionnée alors que le dispositif d'entrainement 48 est au repos, vers sa position avant, ce qui entraîne l'ouverture des premiers interrupteurs électriques 30 et la fermeture des deuxièmes interrupteurs électriques 32. Le plongeur 66 étant réalisé en une pièce unique rigide, les premiers interrupteurs 30 et les deuxièmes interrupteurs 32 ne peuvent pas être fermés simultanément, évitant ainsi tout risque de court-circuit. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir un système additionnel de protection contre les court-circuits, de type condamnation mécanique ou autre. Bien que le module de commutation 16 et le module de commande 18 selon l'invention aient été décrits en relation avec un inverseur permettant le croisement de deux phases, il est entendu que le module de commande selon l'invention est utilisable en relation avec un module de commutation entre deux chemins conducteurs possibles. En particulier, le système de commutation 10 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 de sortie 34B correspondant en l'absence de liaison électrique avec le ou les deuxièmes contacts fixes de sortie 38B, et la deuxième borne de sortie étant connectée à un deuxième contact fixe de sortie 38B correspondant en l'absence de liaison électrique avec le ou les premiers contacts fixes de sortie 34B. La borne d'entrée est électriquement connectée au premier contact fixe d'entrée 34A et au deuxième contact fixe d'entrée 38A correspondants, de sorte qu'en position fermée du premier interrupteur 30, c'est-à-dire en première position de travail du dispositif d'entrainement 48, 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 32, c'est-à-dire en deuxième position de travail du dispositif d'entrainement 48, le courant circule suivant un deuxième chemin entre ladite borne d'entrée et la deuxième borne de sortie.

Bien que l'élément de liaison 68 selon l'invention ait été décrit comme une partie du capot de protection 20 fixé au-dessus du module de commutation 16, il est entendu qu'en variante l'élément de liaison selon l'invention est une partie d'un capot de protection fixé au-dessus du module de commande 18.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1.- Système de commutation électrique (10) comprenant : - un module de commutation électrique (16) comportant au moins un interrupteur électrique (30, 32) propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée, chaque interrupteur électrique (30, 32) comportant un contact fixe d'entrée (34A, 38A), un contact fixe de sortie (34B, 38B) et un contact mobile (36, 40), les contacts (34A, 34B, 36, 38A, 38B, 40) étant électriquement conducteurs, les deux contacts fixes (34A, 34B, 38A, 38B) d'un interrupteur électrique (30, 32) étant propres à être reliés électriquement via le contact mobile (36, 40) en position fermée de cet interrupteur et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte de cet interrupteur, et un dispositif (42) de maintien du ou de chaque contact mobile (36, 40), - un module (18) de commande du module de commutation (16), le module de commande (18) comportant un dispositif électrique (48) d'entraînement du dispositif de maintien (42) entre une première position correspondant à une position parmi les positions ouverte et fermée de l'interrupteur (30, 32) et une deuxième position correspondant à l'autre position parmi les positions ouverte et fermée de l'interrupteur (30, 32), - un élément (68) de liaison des deux éléments de couplage (58, 60), alors qu'au moins un module, parmi le module de commutation (16) et le module de commande (18), comporte un capot de protection (20) et alors que le dispositif de maintien (42) et le dispositif d'entraînement (48) comportent chacun un élément (58, 60) de couplage mécanique avec l'autre dispositif, parmi le dispositif de maintien (42) et le dispositif d'entraînement (48), caractérisé en ce que l'élément de liaison (68) est une partie du capot de protection (20), mobile entre une première position de séparation dans laquelle les deux éléments de couplage (58, 60) sont mécaniquement séparés l'un de l'autre et une deuxième position d'association dans laquelle les deux éléments de couplage (58, 60) sont reliés mécaniquement par l'élément de liaison (68).

   2.- Système (10) selon la revendication 1, dans lequel le système (10) comporte des moyens (74) de verrouillage de l'élément de liaison (68) dans sa deuxième position.

   3.- Système (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système (10) comporte des moyens (72) de guidage de l'élément de liaison (68) entre ses première et deuxième positions.

   4.- Système (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'entraînement (48) est propre à entraîner le dispositif de maintien (42) en translation selon une direction d'entraînement (X).

   5.- Système (10) selon les revendications 3 et 4, dans lequel les moyens de guidage (72) comportent une surface de came (112) solidaire d'une pièce parmi le capot de protection (20) et l'élément de liaison (68), propre à coopérer avec une contre-came (114) de l'autre pièce, de manière à réaliser le guidage de l'élément de liaison (68) simultanément selon la direction d'entraînement (X) et selon une direction (Z) perpendiculaire à la direction d'entraînement (X).

   6.- Système (10) selon la revendication 5, dans lequel la surface de came (112) comporte une rainure (124A, 124B) agencée dans le capot de protection (20) et la contre-came (114) comporte au moins un ergot (104A, 104B) solidaire de l'élément de liaison (68).

   7.- Système (10) selon la revendication 6, dans lequel l'élément de liaison (68) comporte au moins deux ergots (104A, 104B) et le capot de protection (20) comporte au moins deux rainures (124A, 124B), chaque ergot (104A, 104B) étant propre à coulisser dans une rainure (124A, 124B) correspondante.

   8.- Système (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le capot de protection (20) comporte des moyens (70, 110) d'attache de l'élément de liaison (68) dans sa première position, lesdits moyens d'attache (70, 110) étant de préférence sécables.

   9.- Système (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de liaison (68) comporte des moyens d'encliquetage (116) avec au moins un élément de couplage mécanique (58).

   10.- Système (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de liaison (68) comporte un indicateur (109) de la position parmi les positions ouverte et fermée de l'interrupteur (30, 32), ledit indicateur (109) étant visible depuis l'extérieur du système (10).35

   11.- Système (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque élément de couplage mécanique (58, 60) comporte une tige (80, 84) s'étendant selon la direction d'entraînement (X) et une tête de couplage (82, 86) disposée à une extrémité de la tige (80, 84).

   12.- Système (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système (10) comprend en outre au moins une borne d'entrée (12A, 12B, 12C), au moins une borne de sortie (14A, 14B, 14C), la ou chaque borne d'entrée (12A, 12B, 12C) étant connectée électriquement à un contact fixe d'entrée (34A, 38A) correspondant et la ou chaque borne de sortie (14A, 14B, 14C) étant connectée électriquement à un contact fixe de sortie (34B, 38B) correspondant.

   13.- Système (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module de commutation (16) comprend une pluralité d'interrupteurs électriques (30, 32), et le dispositif (42) de maintien des contacts mobiles (36, 40) est propre à être entraîné par le dispositif d'entraînement (48) entre ses première et deuxième positions, de manière à assurer une commutation simultanée de la pluralité d'interrupteurs électriques (30, 32).

   14.- Système (10) selon les revendications 12 et 13, dans lequel le système (10) comprend une pluralité de bornes d'entrée (12A, 12B, 12C), une pluralité de bornes de sortie (14A, 14B, 14C), chaque borne d'entrée (12A, 12B, 12C) étant connectée électriquement à un contact fixe d'entrée (34A) d'un interrupteur électrique (30) respectif et chaque borne de sortie (14A, 14B, 14C) étant connectée électriquement à un contact fixe de sortie (34B) d'un interrupteur électrique (30) respectif, de manière à relier chaque borne d'entrée (12A, 12B, 12C) à une borne de sortie (14A, 14B, 14C) respective en position fermée des interrupteurs (30), et à isoler électriquement les bornes de sortie (14A, 14B, 14C) des bornes d'entrée (12A, 12B, 12C) en position ouverte des interrupteurs (30).

   15.- Système (10) selon les revendications 12 et 13, dans lequel le système (10) comprend une première (12A), une deuxième (12B) et une troisième (12C) bornes d'entrée, une première (14A), une deuxième (14B) et une troisième (14C) bornes de sortie, deux premiers interrupteurs (30) et deux deuxièmes interrupteurs (32), les première et deuxième bornes d'entrée (12A, 12B) étant chacune connectée électriquement à un contact fixe d'entrée (34A) d'un premier interrupteur électrique (30)respectif et à un contact fixe d'entrée (38A) d'un deuxième interrupteur électrique (32) respectif, et les première et deuxième bornes de sortie (14A, 14B) étant chacune connectée électriquement à un contact fixe de sortie (34B) d'un premier interrupteur électrique (30) respectif et à un contact fixe de sortie (38B) d'un deuxième interrupteur électrique (32) respectif, 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 (30), 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 (32), la troisième borne de sortie (14C) étant reliée électriquement à la troisième borne d'entrée (12C).