EP0381542B1 - Contacteur-inverseur protégé utilisant un système de transmission multifonctionnel pour la commande d'interrupteurs de confirmation - Google Patents
Contacteur-inverseur protégé utilisant un système de transmission multifonctionnel pour la commande d'interrupteurs de confirmation Download PDFInfo
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- EP0381542B1 EP0381542B1 EP90400017A EP90400017A EP0381542B1 EP 0381542 B1 EP0381542 B1 EP 0381542B1 EP 90400017 A EP90400017 A EP 90400017A EP 90400017 A EP90400017 A EP 90400017A EP 0381542 B1 EP0381542 B1 EP 0381542B1
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- H01H89/06—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device
- H01H89/08—Combination of a manual reset circuit with a contactor, i.e. the same circuit controlled by both a protective and a remote control device with both devices using the same contact pair
Definitions
- the present invention relates to a protected reversing contactor using a multifunctional transmission system for controlling confirmation switches (see for example FR-A-2 598027).
- this type of reversing contactor usually comprises, inside a general housing, two identical contactor systems comprising two electromagnets, the armatures of which actuate two sets of respective phase switches, the inputs and outputs of which are respectively interconnected by means of two interconnection circuits.
- a general protection circuit including a magnetic protection device using, for each phase switch, a magnetic trip device whose coil passes through the current passing through this switch, and a thermal protection device using bimetallic strips mounted in the phase circuits located downstream of the output interconnection circuit.
- these two protection devices act in such a way as to cause a sudden opening of all the phase switches by means of a triggering mechanism at potential energy, following one of the two anomalies of the current previously. mentioned.
- these reversing contactors are fitted with a mechanical interlocking system preventing the simultaneous closing of the phase switches which would lead, due to the interconnection circuits, to a general short circuit in the sector.
- This protection is also supplemented, in certain cases, by the use of confirmation switches mounted in series in the supply circuit of the coils of the two electromagnets and which are actuated so as to cut off the supply circuit. of the electromagnet which is not excited, and thus prohibit any possibility of simultaneous excitation of the two electromagnets, for example following an erroneous command.
- the invention relates more particularly to a reversing contactor of this kind in which the actuation of the confirmation switches is effected by means of a multifunctional transmission system which can provide, in addition to the confirmation function, other safety functions having for effect of opening one or both confirmation switches.
- the two electromagnets are arranged side by side and have two respective armatures movable in translation parallel to a determined direction.
- the two rotary shafts are oriented perpendicular to said direction and are arranged opposite these two frames.
- the confirmation switch associated with each of these electromagnets is located in a region adjacent to this electromagnet and to a corresponding rotary shaft, so that it can be actuated by a finger of this shaft.
- one of the rotary shafts comprises an axial extension which overlaps the second rotary shaft as far as an area located beyond the arm carried by this second shaft.
- the arm associated with the first rotary shaft is then carried by the free end of the above-mentioned extension.
- each confirmation switch may comprise a fixed contact element carried by the carcass of the coil of the electromagnet which is associated with it, and a movable contact element constituted by a flexible blade whose first end cooperates with the element of fixed contact and the second end of which is fixedly mounted on a cover of the housing, so that the extraction of said cover involves opening the supply circuit of said coil.
- the first end of this flexible blade extends slightly beyond the fixed contact element, so as to be able to cooperate with one of the above first fingers.
- the aforesaid second fingers may be arranged in the vicinity of one another so as to be urged by a common actuating member provided to effect the simultaneous opening of the two confirmation switches.
- the protected reversing contactor comprises, inside a general housing 1, two identical three-phase contactor systems 2, 3 each comprising an electromagnet 4, 5 whose armature 6, 7 actuates a set of phase switches 9, 10, 11 and 12, 13, 14, and whose coils 15, 16 can be excited by a remote control circuit coming to connect on the terminals B1, B'1 - B2, B'2.
- switches 9 to 14 are respectively connected to three general input terminals 18, 19, 20 and are connected to each other by means of a first bundle F1 of interconnection conductors F R , F S , F T.
- This general protection circuit comprises, in series between each input couple 31, 32, 33 and output 24, 25, 26, a thermal trip device constituted, here, by a bimetallic strip 34, 35, 36 reacting to current overloads extending over time, and a magnetic trip device 30a, 30b, 30c sensitive to short-circuit currents.
- triggers both thermal 34, 35, 36, and magnetic 30a, 30b, 30c, act (links L1, L2) on the triggering member 37 'of a spring-loaded triggering mechanism 37, armed by means of a manual control member 38, which acts unidirectionally on the switches 9 to 14 via a transmission member (indicated by the link in dashed lines L3).
- This tripping mechanism 37 is more particularly designed so as to cause a sudden and simultaneous opening of switches 9 to 14, following the detection of one of the current anomalies, previously mentioned.
- the triggering of this mechanism 37 also causes the simultaneous opening of two confirmation switches I1, I2 respectively placed in series with the coils 15, 16 of the electromagnets 4, 5 (dashed line connection 40).
- the operating member 38 can be placed manually (or thanks to the remote-controlled unit) in a disarming state 0 which causes the simultaneous opening of the switches I1, I2 or in an arming state A (Auto) which causes them to close when the thermal equilibrium conditions are restored.
- a mechanical locking device 41 acting on the armatures 6, 7 of the electromagnets 4, 5 can be provided, in order to guarantee that one of the two contactor systems is open when the the other is closed.
- This locking is also doubled by an electromechanical locking involving two mechanical connections 42, 43 each connecting the armature 6, 7 of one of the electromagnets 4, 5 to the confirmation switch I1, I2 associated with the coil 15, 16 of the other electromagnet 4, 5, these two connections 42, 43 being designed so that the closing of one of the electromagnets 4, 5 causes the supply circuit of the coil 15, 16 to open. the other electromagnet 4, 5.
- the reversing contactor is produced in three modules, namely: a switch module M1, a direct switching control module M2, and an indirect switching control module M3.
- the switch module M1 comprises, inside a housing 46, two switching assemblies each comprising three pole switches 9 to 11 and 12 to 14 arranged side by side and only two of which, 9, 12, which correspond respectively to these two sets are visible in Figures 2 and 3.
- the housing 46 has an elongated shape with a generally parallelepipedal appearance and comprises, opposite the support face 59, a face assembly 60 having, in its middle part, a transverse partition 61.
- This transverse partition 61 divides the assembly face 60 into two zones Z1, Z2 respectively intended to receive the direct switching control module M2 and the control module indirect switching M3. It comprises, on the side of the assembly zone Z1, a stepped profile and, on the side of the zone Z2, a flat face F perpendicular to the assembly face 60.
- the zone Z2 comprises, in the vicinity of the partition 61, six orifices O aligned perpendicular to the plane of FIGS. 2 and 3 through which the pushers 57 of the six switches 9 to 14 pass.
- the direct switching control device M2 is housed in a box of parallelepiped shape having an open side situated opposite the partition 61, a base 62 which is fixed on the assembly zone Z2 and a cover 63 which extends over the other four sides of the case.
- This housing contains two electromagnets 4, 5 arranged side by side, including the armatures 65, 66, E-shaped which cooperate with fixed yokes, also E-shaped, 67, 68, are movable in translation parallel to the base 62 and perpendicular to the partition 61.
- the fixed yokes 67, 68 are removably mounted on the single cover 63.
- the two coils are directly accessible and can be easily changed for example to take account of a change in voltage .
- each of these frames 65, 66 carries two lateral pins 69, 69 '- 70, 70' which engage in two respective coaxial holes 169, 169 '- 170, 170' d '' a hinge yoke 71, 72 pivotally mounted on the base by means of a system articulation axis parallel to the pins 69, 69 '- 70, 70'.
- the yokes 71, 72 are formed by the union of two parallel L-shaped structures, whose vertical bars 73, 74 carry, at their ends, the two holes 169, 169 '- 170, 170', and whose angular regions are provided two respective pins 75, 75 '- 76, 76' which engage in holes made in articulation elements 77, 77 '- 78, 78' integral with the base 62.
- These springs 84, 85 are pre-tensioned so as to exert on the corresponding yokes 71, 72 a force tending to cause them to tilt clockwise to a limit stop position in which the horizontal bars 79, 80 are substantially parallel to the base 62, and the armatures 65, 66 of the electromagnets 4, 5 occupy a rest position, spaced from the fixed yokes 67, 68.
- horizontal bars 78, 79 also play the role of a transmission lever for actuating two respective drawers 86, 87 mounted to slide parallel to the partition 61.
- These drawers 86, 87 each have two parallel wings 88, 89 - 90, 91 connected to each other by two respective transverse portions 92, 93, the wings 88, 90 each coming to bear on the three pushers 57 of a set of switches 9 to 11 and 12 to 14 correspondents.
- the wings 89, 91 are, for their part, each provided with a guide slide 94, 95 which engages in a slot made in a metal partition 96 secured to the base 62 and which extends parallel to the partition 61.
- this electromagnet when excited, it causes the clevis 71, 72 to tilt in an anti-clockwise direction, against the action of the tension spring 84, 85.
- the movable assembly constituted by the bridge movable contact 54, the pusher 57 and the drawer 86, 87 which is no longer retained by the stopper 100, 101, is raised until the movable contacts 55, 56 come to bear against the fixed contacts 48, 49.
- the relevant switches 9 to 11 or 12 to 14 are then in the closed position.
- this excitation can be produced by a remote control circuit which is connected to the supply terminals of the coils of the two electromagnets provided on the cover (at the rate of two terminals B1, B'1 - B2, B ' 2 by coil 15, 16 of electromagnet).
- the electrical connection between the coil 15, 16 of each of the electromagnets 4, 5 and the two terminals B1, B'1 - B2, B'2 which corresponds to it includes a confirmation switch I1, I2 of the normally closed type, comprising a fixed contact C1, C2 mounted on the insulating casing of the coil 15, 16 and a movable contact constituted by one of the ends of a flexible blade D1, D2 whose l the other end is secured to the cover 63.
- the contact pressure between the end of the blade D1, D2 and the fixed contact C1, C2 is ensured by means of a pressure spring R1, R2 retained by a rigid tongue 105, 106 secured to the cover 63.
- This arrangement has the advantage of automatically cutting off the supply of the coils 15, 16 of the electromagnets 4, 5 when the cover 63 is removed.
- the two confirmation switches I1, I2 associated with the two coils are arranged laterally with respect to the electromagnets 4, 5, the assembly consisting of the fixed contacts C1, C2 and the ends of the flexible blades D1, D2 being located near the edge upper cover 63 adjacent to the open face of the housing.
- the confirmation switch I2 shown is mounted in the power supply circuit of the coil 16 of the electromagnet shown in Figure 3, while the switch I1 in Figure 3 is mounted in the supply circuit of the coil 15 of the electromagnet shown in Figure 2.
- the two transmission parts T1, T2 equip the two pins 69, 70 opposite which extend in the interval between the two frames 65, 66 of the electromagnets 4, 5.
- the two rotary shafts 109, 110 are arranged coaxially end to end around a common axis 113 secured to the partition 96.
- the shaft 110 which extends from the side of the frame 66, carries at its end adjacent to the shaft 109 a radial arm 112 situated so as to come into engagement with the arm 107 carried by the pin 69 integral of the frame 65.
- the shaft 109 which extends opposite the frame 65, is extended, beyond its end, by a gutter-shaped portion 118 which straddles the shaft 110 and carries at its end, the radial arm 111 engaging with the arm 108 carried by the pin 70 secured to the frame 66.
- the fingers 115 and 116 are arranged so as to cooperate with the ends of the flexible blades D1, D2 constituting the movable contacts of the confirmation switches I1, I2, in the following manner.
- the yoke 72 occupies an inclined position, against the action of the tension spring 85 and allows the pole switches 12 to 14 to close under the action of the spring 58.
- the arm 108 acts on the arm 111 to maintain the shaft 109 in an angular position according to which the finger 116 maintains the end of the flexible blade D1 of the confirmation switch I1 associated with the electromagnet 4, spaced from the fixed contact C1.
- the circuit of the coil 15 of the electromagnet 4 is therefore open and therefore prohibits any possibility of excitation of this electromagnet 4.
- the second actuator 134 (movable in translation along the double arrow) can also take a rest position (corresponding to the "Auto" position of the button) in which it does not stress the fingers 138, 139, and a working position (other positions of the button 132) in which it acts on the two fingers 138, 139 to maintain the shafts 109 and 110 in an angular position in which the fingers 115 and 116 ensure opening of the confirmation contacts I1 and I2 of the two electromagnets 4, 5, so as to prohibit their excitation when the button 132 is not in the "Auto" position.
- the triggering device 130 further comprises a triggering member 142 represented here by a pusher, which, when it is pressed, causes the first actuating member 133 to pass suddenly, from its retracted position to its deployed position.
- a triggering member 142 represented here by a pusher, which, when it is pressed, causes the first actuating member 133 to pass suddenly, from its retracted position to its deployed position.
- the protection devices associated with the triggering device 130 which are here housed in the indirect switching control module M3 have been represented diagrammatically by a block 143 in FIG. 3.
- actuating member 144 (represented by a pusher) arranged so as to urge the triggering member 142 following the detection of an anomaly of the current passing through the pole switches.
- connection elements 145 provided on a staging of the partition 61.
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Description
- La présente invention concerne un contacteur-inverseur protégé utilisant un système de transmission multifonctionnel pour la commande d'interrupteurs de confirmation (voir p. ex. FR-A-2 598027).
- D'une manière générale, on sait que les contacteurs-inverseurs de ce type comportent habituellement, à l'intérieur d'un boîtier général, deux systèmes contacteurs identiques comprenant deux électroaimants, dont les armatures actionnent deux jeux d'interrupteurs de phase respectifs, dont les entrées et les sorties sont respectivement interconnectées au moyen de deux circuits d'interconnexion.
- Le principe général d'un tel contacteur-inverseur est bien connu et ne sera donc pas exposé en détail, étant entendu qu'en service un seul des deux électroaimants est excité, l'inversion étant obtenue en interrompant l'alimentation de l'électroaimant qui était excité et en alimentant l'autre qui était précédemment au repos.
- La protection de ces contacteurs-inverseurs contre les surintensités et les surcharges prolongées, est assurée à l'aide d'un circuit de protection générale incluant un dispositif de protection magnétique utilisant, pour chaque interrupteur de phase, un déclencheur magnétique dont la bobine est traversée par le courant passant dans cet interrupteur, et un dispositif de protection thermique faisant intervenir des bilames montés dans les circuits de phase situés en aval du circuit d'interconnexion de sortie. Généralement, ces deux dispositifs de protection agissent de manière à provoquer une ouverture brutale de l'ensemble des interrupteurs de phase par l'intermédiaire d'un mécanisme de déclenchement à énergie potentielle, à la suite de l'une des deux anomalies du courant précédemment évoquées.
- Par ailleurs, ces contacteurs-inverseurs sont équipés d'un système d'interverrouillage mécanique interdisant la fermeture simultanée des interrupteurs de phase qui conduirait, en raison des circuits d'interconnexion, à un court-circuit général du secteur.
- Cette protection est en outre complétée, dans certains cas, grâce à l'emploi d'interrupteurs de confirmation montés en série dans le circuit d'alimentation des bobines des deux électroaimants et qui sont actionnés de manière à assurer la coupure du circuit d'alimentation de l'électroaimant qui n'est pas excité, et d'interdire ainsi toute possibilité d'excitation simultanée des deux électroaimants, par exemple à la suite d'une commande erronée.
- L'invention concerne plus particulièrement un contacteur-inverseur de ce genre dans lequel l'actionnement des interrupteurs de confirmation est effectué grâce à un système de transmission multifonctionnel pouvant assurer, en plus de la fonction de confirmation, d'autres fonctions de sécurité ayant pour effet de provoquer l'ouverture de l'un ou des deux interrupteurs de confirmation.
- Selon l'invention, ce système de transmission comprend deux arbres rotatifs coaxiaux, disposés bout à bout et munis, chacun :
- d'un bras radial conçu de manière à pouvoir être entraîné en rotation, dans un sens, par l'armature d'un électroaimant correspondant ;
- d'un premier doigt ou similaire qui s'étend radialement en saillie de manière à coopérer avec l'interrupteur de confirmation de l'autre électroaimant, pour ouvrir cet interrupteur de confirmation, en fin de course de rotation dans ledit sens ; et
- d'au moins un deuxième doigt ou similaire qui s'étend radialement en saillie de manière à pouvoir être entraîné dans ledit sens par un organe d'actionnement d'un dispositif de protection.
- Selon un mode d'exécution particulièrement avantageux de l'invention, les deux électroaimants sont disposés côte à côte et possèdent deux armatures respectives mobiles en translation parallèlement à une direction déterminée.
- Dans ce cas, les deux arbres rotatifs sont axés perpendiculairement à ladite direction et sont disposés en regard de ces deux armatures. L'interrupteur de confirmation associé à chacun de ces électroaimants est situé dans une région adjacente à cet électroaimant et à un arbre rotatif correspondant, de manière à pouvoir être actionné par un doigt de cet arbre.
- A cet effet, l'un des arbres rotatifs comprend un prolongement axial venant chevaucher le deuxième arbre rotatif jusque dans une zone située au-delà du bras porté par ce deuxième arbre. Le bras associé au premier arbre rotatif est alors porté par l'extrémité libre du susdit prolongement. Cette disposition permet de faire en sorte que le bras solidaire d'un arbre rotatif situé du côté de l'un des électroaimants coopère avec l'armature de l'autre électroaimant.
- Avantageusement, chaque interrupteur de confirmation pourra comprendre un élément de contact fixe porté par la carcasse de la bobine de l'électroaimant qui lui est associé, et un élément de contact mobile constitué par une lame flexible dont une première extrémité coopère avec l'élément de contact fixe et dont la deuxième extrémité est montée fixement sur un couvercle du boîtier, de manière à ce que l'extraction dudit couvercle implique l'ouverture du circuit d'alimentation de ladite bobine. La première extrémité de cette lame flexible se prolonge légèrement au-delà de l'élément de contact fixe, de manière à pouvoir coopérer avec l'un des susdits premiers doigts.
- En outre, les susdits seconds doigts pourront être disposés au voisinage l'un de l'autre de manière à être sollicités par un organe d'actionnement commun prévu pour effectuer l'ouverture simultanée des deux interrupteurs de confirmation.
- Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est un schéma de principe d'un contacteur-inverseur protégé du type de celui dont il est question dans la demande ;
- Les figures 2 et 3 sont deux coupes longitudinales schématiques d'un contacteur-inverseur, ces deux coupes illustrant le principe du mécanisme associé aux deux électroaimants du contacteur-inverseur ;
- La figure 4 est une coupe transversale partielle du contacteur-inverseur représenté sur les figures 2 et 3, cette coupe passant par l'axe commun de l'arbre d'actionnement des interrupteurs de confirmation ;
- La figure 5 est une vue en perspective schématique des mécanismes associés aux deux électroaimants.
- Selon le schéma de principe représenté sur la figure 1, le contacteur-inverseur protégé comporte, à l'intérieur d'un boîtier général 1, deux systèmes contacteurs triphasés identiques 2, 3 comportant chacun un électroaimant 4, 5 dont l'armature 6, 7 actionne un jeu d'interrupteurs de phase 9, 10, 11 et 12, 13, 14, et dont les bobines 15, 16 peuvent être excitées par un circuit de commande à distance venant se connecter sur les bornes B₁, B'₁ - B₂, B'₂.
- Du côté amont du réseau RST, ces interrupeurs 9 à 14 sont respectivement reliés à trois bornes d'entrée générale 18, 19, 20 et sont raccordés entre elles grâce à un premier faisceau F₁ de conducteurs d'interconnexion FR, FS, FT.
- Les sorties de ces interrupteurs 9 à 14 sont respectivement reliées aux trois bornes d'entrée 31, 32, 33 d'un circuit de protection générale (bloc 27), par l'intermédiaire d'un second faisceau F₂ de conducteurs d'interconnexion F'₂, F''₂, F'''₂, les trois sorties de ce circuit 27 étant, quant à elles, interconnectées à un moteur M.
- Ce circuit de protection générale comprend, en série entre chaque couple d'entrée 31, 32, 33 et de sortie 24, 25, 26, un déclencheur thermique constitué, ici, par un bilame 34, 35, 36 réagissant à des surcharges de courant se prolongeant dans le temps, et un déclencheur magnétique 30a, 30b, 30c sensible aux courants de court-circuit.
- Ces déclencheurs, aussi bien thermiques 34, 35, 36, que magnétiques 30a, 30b, 30c, agissent (liaisons L₁, L₂) sur l'organe de déclenchement 37' d'un mécanisme de déclenchement à ressort 37, armé au moyen d'un organe de commande manuelle 38, qui agit unidirectionnellement sur les interrupteurs 9 à 14 par l'intermédiaire d'un organe de transmission (indiqué par la liaison en traits interrompus L₃). Ce mécanisme de déclenchement 37 est plus particulièrement conçu de manière à provoquer une ouverture brutale et simultanée des interrupteurs 9 à 14, à la suite de la détection de l'une des anomalies du courant, précédemment évoquées.
- Le déclenchement de ce mécanisme 37 provoque, par ailleurs, l'ouverture simultanée de deux interrupteurs de confirmation I₁, I₂ placés respectivement en série avec les bobines 15, 16 des électroaimants 4, 5 (liaison en traits interrompus 40).
- Le réarmement de ce mécanisme est ensuite opéré, soit par l'organe de réarmement manuel 38, soit par un boîtier auxiliaire de réarmement télécommandé 39.
- Enfin, on remarquera que l'organe de manoeuvre 38 peut être placé manuellement (ou grâce au boîtier télécommandé) dans un état de désarmement 0 qui provoque l'ouverture simultanée des interrupteurs I₁, I₂ ou dans un état d'armement A (Auto) qui provoque leur fermeture lorsque les conditions d'équilibre thermique sont rétablies.
- Bien entendu, à l'image des contacteurs-inverseurs classiques, un dispositif de verrouillage mécanique 41 agissant sur les armatures 6, 7 des électroaimants 4, 5 peut être prévu, afin de garantir que l'un des deux systèmes contacteurs est ouvert lorsque l'autre est fermé.
- Ce verrouillage est en outre doublé par un verrouillage électromécanique faisant intervenir deux liaisons mécaniques 42, 43 reliant chacune l'armature 6, 7 de l'un des électroaimants 4, 5 à l'interrupteur de confirmation I₁, I₂ associé à la bobine 15, 16 de l'autre électroaimant 4, 5, ces deux liaisons 42, 43 étant conçues de manière à ce que la fermeture de l'un des électroaimants 4, 5 provoque l'ouverture du circuit d'alimentation de la bobine 15, 16 de l'autre électroaimant 4, 5.
- Dans l'exemple représenté sur les figures 2 à 5, le contacteur-inverseur est réalisé en trois modules, à savoir : un module interrupteur M₁, un module de commande de commutation directe M₂, et un module de commande de commutation indirecte M₃.
- Le module interrupteur M₁ comprend, à l'intérieur d'un boîtier 46, deux ensembles de commutation comprenant chacun trois interrupteurs polaires 9 à 11 et 12 à 14 disposés côte à côte et dont deux seulement, 9, 12, qui correspondent respectivement à ces deux ensembles, sont visibles sur les figures 2 et 3.
- Ces interrupteurs 9 à 14, de type normalement fermé, comportent chacun :
- deux éléments de contact fixes 48, 49 portés par deux conducteurs 50, 51 respectivement reliés à deux connecteurs 52, 53 ;
- un équipage mobile comprenant un porte-contact mobile 54 en un matériau électriquement conducteur et sur lequel sont montés deux éléments de contact mobiles 55, 56 destinés à coopérer avec les éléments de contact fixes respectifs 48, 49 ;
- un organe de manoeuvre consistant en un poussoir 57 réalisé en un matériau électriquement isolant, solidaire du porte-contact mobile 54 ;
- un ressort 58 disposé entre la paroi de support 59 du boîtier 46 et le porte-contact mobile 54, de manière à exercer une force tendant à appliquer les contacts mobiles 55, 56 contre les contacts fixes 48, 49.
- D'une façon plus précise, le boîtier 46 présente une forme allongée d'allure générale sensiblement parallélépipédique et comprend, à l'opposé de la face de support 59, une face d'assemblage 60 présentant, dans sa partie médiane, une cloison transversale 61. Cette cloison transversale 61 divise la face d'assemblage 60 en deux zones Z₁, Z₂ respectivement destinées à recevoir le module de commande de commutation directe M₂ et le module de commande de commutation indirecte M₃. Elle comprend, du côté de la zone d'assemblage Z₁, un profil étagé et, du côté de la zone Z₂, une face plane F perpendiculaire à la face d'assemblage 60.
- La zone Z₂ comprend, au voisinage de la cloison 61, six orifices O alignés perpendiculairement au plan des figures 2 et 3 par lesquels passent les poussoirs 57 des six interrupteurs 9 à 14.
- Le dispositif de commande de commutation directe M₂ est logé dans un boîtier de forme parallélépipédique présentant un côté ouvert situé en regard de la cloison 61, une base 62 venant se fixer sur la zone d'assemblage Z₂ et un couvercle 63 qui s'étend sur les quatre autres côtés du boîtier.
- Ce boîtier renferme deux électroaimants 4, 5 disposés côte à côte, dont les armatures 65, 66, en forme de E qui coopèrent avec des culasses fixes, également en forme de E, 67, 68, sont mobiles en translation parallèlement à la base 62 et perpendiculairement à la cloison 61.
- Avantageusement, les culasses fixes 67, 68 sont montées amovibles sur le couvercle unique 63. Ainsi, lors de l'extraction de ce couvercle 63 les deux bobines sont directement accessibles et peuvent être facilement changées par exemple pour tenir compte d'un changement de tension.
- Comme ceci est visible sur les figures 4 et 5, chacune de ces armatures 65, 66 porte deux tourillons latéraux 69, 69' - 70, 70' qui s'engagent dans deux perçages coaxiaux respectifs 169, 169' - 170, 170' d'une chape d'articulation 71, 72 montée basculante sur la base au moyen d'un système d'articulation axé parallèlement aux tourillons 69, 69' - 70, 70'.
- Les chapes 71, 72 sont formées par la réunion de deux structures en L parallèles, dont les barres verticales 73, 74 portent, à leurs extrémités, les deux perçages 169, 169' - 170, 170', et dont les régions angulaires sont munies de deux tourillons respectifs 75, 75' - 76, 76' qui s'engagent dans des perçages réalisés dans des éléments d'articulation 77, 77' - 78, 78' solidaires de la base 62.
- L'extrémité libre de la barre horizontale du L 79, 80, qui est orientée vers la cloison 61, forme un retour 82, 83 sur lequel vient s'accrocher l'une des extrémités d'un ressort de traction 84, 85 dont l'autre extrémité est retenue par une protubérance solidaire de la base 62.
- Ces ressorts 84, 85 sont pré-tendus de manière à exercer sur les chapes correspondantes 71, 72 un effort tendant à les faire basculer dans le sens horaire jusqu'à une position de butée fin de course dans laquelle les barres horizontales 79, 80 sont sensiblement parallèles à la base 62, et les armatures 65, 66 des électroaimants 4, 5 occupent une position de repos, écartées des culasses fixes 67, 68.
- Par ailleurs, ces barres horizontales 78, 79 jouent en outre le rôle d'un levier de transmission pour l'actionnement de deux tiroirs respectifs 86, 87 montés coulissants parallèlement à la cloison 61.
- Ces tiroirs 86, 87 présentent chacun deux ailes parallèles 88, 89 - 90, 91 reliées entre elles par deux portions transversales 92, 93 respectives, les ailes 88, 90 venant chacune porter sur les trois poussoirs 57 d'un ensemble d'interrupteurs 9 à 11 et 12 à 14 correspondants. Les ailes 89, 91 sont, quant à elles, munies chacune d'un coulisseau de guidage 94, 95 qui s'engage dans une fente pratiquée dans une cloison métallique 96 solidaire de la base 62 et qui s'étend parallèlement à la cloison 61.
- L'actionnement de ces tiroirs 86, 87 par les chapes 71, 72 correspondantes est assuré unidirectionnellement grâce à l'engagement de butoirs 100, 101 prévus à l'extrémité libre des barres horizontales 79, 80 des chapes dans des cavités oblongues respectives formées dans les ailes 88, 90 des tiroirs 86, 87.
- Il est clair qu'à l'état désexcité d'un électroaimant 4, 5, la chape 71, 72 correspondante sollicitée par le ressort de traction 84, 85 maintient l'armature 65, 66 de cet électroaimant en position de repos, tandis qu'elle exerce sur les poussoirs 57, par le biais du butoir 100, 101 et du tiroir 86, 87, une pression assurant le maintien des interrupteurs concernés 9 à 11 ou 12 à 14 en position ouverte contre l'action des ressorts 58.
- Par contre, lorsque cet électroaimant se trouve excité, il provoque le basculement de la chape 71, 72, dans le sens anti-horaire, contre l'action du ressort de traction 84, 85. Parallèlement, l'équipage mobile constitué par le pont de contact mobile 54, le poussoir 57 et le tiroir 86, 87 qui n'est plus retenu par le butoir 100, 101, se soulève jusqu'à ce que les contacts mobiles 55, 56 viennent s'appliquer contre les contacts fixes 48, 49. Les interrupteurs concernés 9 à 11 ou 12 à 14 sont alors en position fermée.
- Comme précédemment mentionné, cette excitation peut être produite par un circuit de commande à distance venant se raccorder sur les bornes d'alimentation des bobines des deux électroaimants prévues sur le couvercle (à raison de deux bornes B₁, B'₁ - B₂, B'₂ par bobine 15, 16 d'électroaimant).
- A l'intérieur du boîtier, la liaison électrique entre la bobine 15, 16 de chacun des électroaimants 4, 5 et les deux bornes B₁, B'₁ - B₂, B'₂ qui lui correspond, comprend un interrupteur de confirmation I₁, I₂ de type normalement fermé, comportant un contact fixe C₁, C₂ monté sur la carcasse isolante de la bobine 15, 16 et un contact mobile constitué par l'une des extrémités d'une lame flexible D₁, D₂ dont l'autre extrémité est solidaire du couvercle 63. La pression de contact entre l'extrémité de la lame D₁, D₂ et le contact fixe C₁, C₂ est assurée au moyen d'un ressort de pression R₁, R₂ retenu par une languette rigide 105, 106 solidaire du couvercle 63. Cette disposition présente l'avantage d'obtenir automatiquement la coupure de l'alimentation des bobines 15, 16 des électroaimants 4, 5 lors de l'extraction du couvercle 63.
- Les deux interrupteurs de confirmation I₁, I₂ associés aux deux bobines, sont disposés latéralement par rapport aux électroaimants 4, 5, l'ensemble constitué par les contacts fixes C₁, C₂ et les extrémités des lames flexibles D₁, D₂ étant situés à proximité du bord supérieur du couvercle 63 adjacent à la face ouverte du boîtier.
- Il importe de noter que sur la figure 2, l'interrupteur de confirmation I₂ représenté est monté dans le circuit d'alimentation de la bobine 16 de l'électroaimant représenté sur la figure 3, tandis que l'interrupteur I₁ de la figure 3 est monté dans le circuit d'alimentation de la bobine 15 de l'électroaimant représenté figure 2.
- L'actionnement de ces interrupteurs I₁, I₂ à partir des armatures des électroaimants est assuré par deux liaisons mécaniques faisant intervenir, pour chacun des électroaimants 4, 5 :
- une pièce de transmission T₁, T₂ montée fixement sur l'un des tourillons 69, 70 prévus sur l'armature de cet électroaimant, cette pièce T₁, T₂ présentant au moins un bras 107, 108 radialement en saillie par rapport au tourillon, qui se déplace avec l'armature dans un plan perpendiculaire à l'axe des tourillons 69, 70, et
- un arbre 109, 110 rotatif autour d'un axe parallèle à l'axe des tourillons 69, 70, cet arbre portant un bras radial 111, 112 dont l'extrémité libre est munie d'une broche 113, 114 en prise avec le bras 107, 108 ainsi que deux doigts 115, 139 - 116, 138 dont les rôles seront définis dans la suite.
- Avantageusement, les deux pièces de transmission T₁, T₂ équipment les deux tourillons 69, 70 en regard qui s'étendent dans l'intervalle compris entre les deux armatures 65, 66 des électroaimants 4, 5.
- Les deux arbres rotatifs 109, 110 sont disposés coaxialement bout à bout autour d'un axe commun 113 solidaire de la cloison 96.
- L'arbre 110, qui s'étend du côté de l'armature 66, porte au niveau de son extrémité adjacente à l'arbre 109 un bras radial 112 situé de manière à venir en prise avec le bras 107 porté par le tourillon 69 solidaire de l'armature 65.
- L'arbre 109, qui s'étend en regard de l'armature 65, est prolongé, au-delà de son extrémité, par une portion en forme de gouttière 118 qui chevauche l'arbre 110 et porte à son extrémité, le bras radial 111 venant en prise avec le bras 108 porté par le tourillon 70 solidaire de l'armature 66.
- Les doigts 115 et 116 sont disposés de manière à coopérer avec les extrémités des lames souples D₁, D₂ constituant les contacts mobiles des interrupteurs de confirmation I₁, I₂, de la façon suivante.
- Quand l'un, 4, des deux électroaimants est à l'état désexcité et que les interrupteurs polaires 9 à 11 qu'il actionne se trouvent donc ouverts (position représentée sur la figure 2) le bras 107 de la pièce T₁ associée à cet électroaimant se trouve dans une position autorisant la rotation de l'arbre 110 dans le sens anti-horaire. En conséquence, l'extrémité de la lame souple D₂ constituant le contact mobile de l'interrupteur de confirmation I₂ associé à l'autre électroaimant 5, viendra porter, sous l'effet du ressort, sur le contact fixe C₂ en provoquant, par son action sur le doigt 115, une rotation de l'arbre 110 tendant à ramener le bras 112 contre le bras 107. Grâce au fait que l'interrupteur de confirmation I₂ est fermé, l'électroaimant 5 peut être excité et prendre la position représentée figure 3.
- Dans cette position, la chape 72 occupe une position inclinée, contre l'action du ressort de traction 85 et autorise les interrupteurs polaires 12 à 14 à se refermer sous l'action du ressort 58. Le bras 108 agit sur le bras 111 pour maintenir l'arbre 109 dans une position angulaire selon laquelle le doigt 116 maintient l'extrémité de la lame souple D₁ de l'interrupteur de confirmation I₁ associé à l'électroaimant 4, écartée du contact fixe C₁.
- Le circuit de la bobine 15 de l'électroaimant 4 est donc ouvert et interdit donc toute possibilité d'excitation de cet électroaimant 4.
- Il est clair qu'à partir de l'état de l'inverseur, illustré sur les figures 2 et 3, la désexcitation de l'électroaimant 5 engendrera un basculement de la chape 72 sous l'effet du ressort de traction 85 et le passage à l'état ouvert des interrupteurs polaires 12 à 14 commandés par cet électroaimant 5. Parallèlement, en se déplaçant, le bras 108 libère le bras 111 et le doigt 116 pivote avec l'arbre 109 pour laisser l'extrémité de la lame souple D₁ revenir contre le contact fixe C₁ sous l'effet du ressort R₁. De ce fait, l'électroaimant 4 peut être excité, auquel cas l'inverseur se trouvera dans un état symétrique à celui illustré sur les figures 2 et 3.
- Dans cet exemple, le module de commande de commutation indirecte M₃ comprend à la fois un mécanisme de déclenchement à accumulation potentielle et les dispositifs de protection qui lui sont associés, à savoir, notamment les déclencheurs magnétiques et les bilames thermiques. Ce dispositif de déclenchement a été représenté schématiquement par un bloc 130 dans lequel pénètre l'axe 131 d'un bouton 132 de commande de réarmement et qui comprend deux organes d'actionnement, à savoir :
- un premier organe d'actionnement 133 représenté par un poussoir destiné à coopérer avec la face supérieure des ailes 88, 90 des tiroirs 86, 87, et
- un deuxième organe d'actionnement 134 représenté par un poussoir disposé de manière à pouvoir coopérer avec des doigts 138, 139 respectivement portés par les arbres 109, 110.
- Le premier organe d'actionnement 133 peut prendre deux positions, à savoir :
- une position rétractée qui correspond à l'état armé du module de déclenchement et aux positions "Arrêt" et "Auto" du bouton, position dans laquelle cet organe 133 n'exerce aucune action sur les tiroirs 86, 87 de manière à permettre aux interrupteurs polaires 9 à 14 de passer à leurs positions normalement fermées sous l'action des électroaimants 4, 5 ; et
- à la suite d'un déclenchement, une position déployée dans laquelle il appuie sur les tiroirs 86, 87 de manière à maintenir ouverts tous les interrupteurs polaires 9 à 14.
- Le second organe d'actionnement 134 (mobile en translation selon la double flèche) peut également prendre une position de repos (correspondant à la position "Auto" du bouton) dans laquelle il ne sollicite pas les doigts 138, 139, et une position de travail (autres positions du bouton 132) dans laquelle il agit sur les deux doigts 138, 139 pour maintenir les arbres 109 et 110 dans une position angulaire dans laquelle les doigts 115 et 116 assurent une ouverture des contacts de confirmation I₁ et I₂ des deux électroaimants 4, 5, de manière à interdire leur excitation lorsque le bouton 132 n'est pas dans la position "Auto".
- Le dispositif de déclenchement 130 comporte en outre un organe de déclenchement 142 représenté ici par un poussoir, qui, lorsqu'il est sollicité, provoque le passage brutal du premier organe d'actionnement 133, de sa position rétractée à sa position déployée.
- Les dispositifs de protection associés au dispositif de déclenchement 130 qui sont ici logés dans le module de commande de commutation indirecte M₃ ont été représentés schématiquement par un bloc 143 sur la figure 3.
- Ils comprennent un organe d'actionnement 144 (représenté par un poussoir) disposé de manière à solliciter l'organe de déclenchement 142 à la suite de la détection d'une anomalie du courant passant dans les interrupteurs polaires.
- Les liaisons électriques entre les lignes de courant passant par ces interrupteurs polaires 9 à 14 et ces dispositifs de protection sont établies grâce à six couples d'éléments de connexion 145 prévus sur un étagement de la cloison 61.
Claims (6)
- Contacteur-inverseur protégé du type comprenant deux systèmes contacteurs identiques comportant deux électroaimants (4, 5) destinés à être alternativement excités et dont les armatures (6, 7) actionnent deux jeux d'interrupteurs de phase respectifs (9 à 11, 12 à 14) qui présentent des entrées interconnectées au moyen d'un circuit d'interconnexion d'entrée (F₁), et des sorties interconnectées au moyen d'un circuit d'interconnexion de sortie (F₂), et deux interrupteurs de confirmation (I₁, I₂) respectivement montés en série dans le circuit d'alimentation des bobines (15, 16) des deux électroaimants (4, 5), ces deux interrupteurs de confirmation (I₁, I₂) étant actionnés par un système de transmission mécanique, de manière à assurer la coupure du circuit d'alimentation de l'électroaimant (4, 5) qui n'est pas excité,
caractérisé en ce que ce système de transmission comprend deux arbres rotatifs coaxiaux (109, 110), disposés bout à bout et munis, chacun :- d'un bras radial (112, 111) conçu de manière à pouvoir être entraîné en rotation, dans un sens, par l'armature (65, 66) d'un électroaimant (4, 5) correspondant ; et- d'un premier doigt ou similaire (115, 116) qui s'étend radialement en saillie de manière à coopérer avec l'interrupteur de confirmation (I₁, I₂) de l'autre électroaimant (4, 5), pour ouvrir cet interrupteur de confirmation (I₁, I₂) en fin de course de rotation dudit arbre (109, 110) dans ledit sens. - Contacteur-inverseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits arbres rotatifs (109, 110) comprennent chacun au moins un deuxième doigt ou similaire (138, 139) qui s'étend radialement en saillie de manière à pouvoir être entraîné dans ledit sens par un organe d'actionnement (134) d'un dispositif de protection.
- Contacteur-inverseur selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que les deux électroaimants (4, 5) sont disposés côte à côte et possèdent deux armatures respectives (65, 66) mobiles en translation parallèlement à une direction déterminée, en ce que les deux arbres rotatifs (109, 110) sont axés perpendiculairement à ladite direction et sont disposés en regard de ces deux armatures (65, 66), l'interrupteur de confirmation (I₁, I₂) associé à chacun de ces électroaimants (4, 5) étant situé dans une région adjacente à cet électroaimant et à un arbre rotatif (109, 110) correspondant, de manière à pouvoir être actionné par un doigt (115, 116) de cet arbre, et en ce que le bras (111) associé à l'un des arbres rotatifs (109) est porté par un prolongement axial (118) de cet arbre (109), qui vient chevaucher le deuxième arbre rotatif (110), au-delà du bras (112) solidaire de ce deuxième arbre (110), les deux bras (111, 112) étant alors disposés de manière à ce que le bras (111) solidaire d'un arbre rotatif (109) situé d'un côté de l'un des électroaimants (4) coopère avec l'armature (66) de l'autre électroaimant (5). - Contacteur-inverseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que chaque interrupteur de confirmation (I₁, I₂) comprend un élément de contact fixe (C₁, C₂) porté par la carcasse de la bobine (15, 16) de l'électroaimant (4, 5) qui lui est associé, et un élément de contact mobile constitué par une lame flexible (D₁, D₂) dont une première extrémité coopère avec l'élément de contact fixe (C₁, C₂) et dont la deuxième extrémité est montée fixement sur un couvercle (63) du boîtier logeant l'électroaimant (4, 5), de manière à ce que l'extraction dudit couvercle (63) implique l'ouverture du circuit d'alimentation de ladite bobine (15, 16). - Contacteur-inverseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première extrémité de ladite lame flexible (D₁, D₂) se prolonge au-delà de l'élément de contact fixe (C₁, C₂) de manière à coopérer avec l'un des susdits premiers doigts (115, 116).
- Contacteur-inverseur selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de protection générale agissant de manière à provoquer une ouverture brutale de l'ensemble des interrupteurs de phase par l'intermédiaire d'un mécanisme de déclenchement (T) à énergie potentielle (130) à la suite d'une anomalie de courant détectée par au moins un capteur, ce mécanisme de déclenchement (130) comprenant un organe de commande manuelle (132) permettant son réarmement, ainsi qu'un actionneur (134) apte à agir sur lesdits seconds doigts (138, 139) pour provoquer l'ouverture desdits interrupteurs de confirmation (I₁, I₂), lorsque ledit organe de commande manuelle (132) ne se trouve pas dans une position prédéterminée.
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