FR2518800A1 - OVERLOAD PROTECTION SWITCH FOR SMALL SHIELDED ELECTRIC MOTORS - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un interrupteur de protection contre les surcharges pour de petits moteurs électriques blindés, notamment pour de petits moteurs électriques utilisés dans des véhicules automobiles, par exemple des moteurs d'essuie-glace. The invention relates to an overload protection switch for small armored electric motors, in particular for small electric motors used in motor vehicles, for example wiper motors.
Un tel circuit de protection contre les surcharges a pour rôle de protéger un petit moteur électrique blindé vis-à-vis d'un endommagement sous l'effet d'une surchauffe, de telle manière que le circuit du moteur pé par déclenchement instantané dans le cas d',une surcharge dangereuse, intervenant aussi bien sous l'effet du courant circulant dans les enroulements du moteur que de la température se stabilisant à l'intérieur du moteur, sans perturber de façon notable le fonctionnement du moteur dans la plage autorisée de températures, et en outre de manière que le circuit soit à nouveau automatiquement ferme après refroidissement du système. The role of such an overload protection circuit is to protect a small shielded electric motor from damage due to overheating, so that the motor circuit pe by instantaneous tripping in the in the event of a dangerous overload, occurring both under the effect of the current flowing in the motor windings and of the temperature stabilizing inside the motor, without significantly disturbing the operation of the motor within the authorized range of temperatures, and furthermore so that the circuit is automatically closed again after cooling of the system.
Pour atteindre l'objectif indiqué ci-dessus, on connaît déjà de nombreux dispositifs de protection dont le fonctionnement est basé sur des propriétés de l'élément bimétallique ou bilame. Ces dispositifs de protection assument leur rôle grâce à ia combinaison d'un ou de plusieurs ressorts, de bilames et de contacts. En raison de leur constitution , ces dispositifs sont trop complexes et trop coû- teux,ou ne peuvent pas satisfaire à toutes les exigences. To achieve the objective indicated above, numerous protective devices are already known, the operation of which is based on properties of the bimetallic or bimetallic element. These protective devices assume their role thanks to the combination of one or more springs, bimetallic strips and contacts. Due to their construction, these devices are too complex and too expensive, or cannot meet all the requirements.
Ainsi,quelques-uns des dispositifs connus ne conviennent pas pour surveillerà la fois la température intérieure du moteur et l'absorption momentanée du courant car soit ils sont chauffés indirectement (par exemple brevet britannique NO-1 326 275), soit ne conviennent pas pour être montés à l'intérieur du moteur (brevets britanniques N" 1 557 131 et 1 640 197). Dans une autre solution connue d'après le brevet britannique NO 1 197 639, la plage au toriséed'échauffement et la plage d'interruption ou de coupure ne sont pas séparées de façon nette l'une de l'autre et
par conséquent le dispositif de protection peut avoir une
action nuisible sur le fonctionnement du moteur.Thus, some of the known devices are not suitable for monitoring both the internal temperature of the motor and the momentary absorption of the current because either they are heated indirectly (for example British patent NO-1,326,275), or are not suitable for be mounted inside the engine (British patents Nos. 1,557,131 and 1,640,197). In another solution known from British patent No. 1,197,639, the range with the heating torise and the range of interruption or cutoff are not clearly separated from each other and
therefore the protective device may have a
harmful action on engine operation.
L'invention a pour but d'éliminer tous les défauts -mentionnés ci-dessus, c'est-à-dire de créer un interrupteur
de protection contre les surcharges, utilisable pour de pe
tits moteurs électriques blindés, et qui n'exerce aucune in
fluence sur le fonctionnement normal du moteur électrique devant être protégé, et ce dans une plage relativement importante de températures, et atteint rapidement l'état de
coupure, dans la plage de coupure, sous l'infloenoe conjointe de
la température intérieure du moteur et de la valeur instanfanée du courant d'alimentation, et coupe le circuit du moteur au moyen d'un declenchement:: xusque*En outre l'inter
rupteur de protection doit fermer automatiguament le circuit
du moteur à protéger, aprèsrefroidissement de ce dernier, et
dans le cas d'une surcharge permanente du moteur,ce processus
doit être répété de façon~périodique t de ce fait le mo
teur doit être protee contre tout endommagement. L'interrupteur de protection doit être conçu de manière à -pouvoir être monté à l'intérieur du moteur et à être fabriqué en grande série en raison de sa réalisation simple.The object of the invention is to eliminate all the faults mentioned above, that is to say to create a switch.
overload protection, usable for small
breasted electric motors, which does not exercise any power
influence on the normal operation of the electric motor to be protected, and this in a relatively large temperature range, and quickly reaches the state of
cutoff, in the cutoff range, under the joint infloenoe of
the internal temperature of the motor and the instantaneous value of the supply current, and cuts the circuit of the motor by means of a trip :: xusque * In addition the inter
protection switch must automatically close the circuit
of the motor to be protected, after cooling of the latter, and
in the event of a permanent motor overload, this process
must be repeated ~ periodically t therefore the mo
guard must be protected from damage. The protective switch must be designed so that it can be mounted inside the engine and be mass produced due to its simple construction.
Le problème posé est résolu- au moyen d'un perfec
tionnement de l'interrupteur de protection contre les sur
charges décrit dans le début de la présente description
grâce au fait que, conformément à l'invention, un contact
de repos et deux contacts mobiles coagissants, munis de lan
guettes de contact bimétalliques, sont disposés dans l'in
terrupteur de protection et l'un des contacts mobiles est
ce qu'on appelle un contact à action Pente comportant un organe de butée tandis que l'autre contact est un contact
à déclenchement brusque, chargé par un ressort. The problem posed is solved by means of a perfec
over protection switch
loads described in the beginning of this description
thanks to the fact that, in accordance with the invention, a contact
rest and two coagulating mobile contacts, provided with lan
bimetallic contact outlets, are arranged in the
protective switch and one of the movable contacts is
what is called a Slope action contact comprising a stop member while the other contact is a contact
suddenly triggered, loaded by a spring.
D'autres caractéristiques et avantages de la pré
sente invention ressortiront de la description donnée ci
après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
la figure 1 repré-sente un interrupteur de protec tion contre les surcharges, conforme à l'invention, dans la position de repos, le couvercle du boîtier étant retiré (le boîtier étant représenté en coupe);
la figure 2 représente les parties de l'interrupteur de protection conforme à la figure 1, dans leur position pendant le processus de coupure; et
la figure 3 représente les parties de l'interrupteur de protection de la figure dans leur position extrême ou terminale après la coupure.Other features and benefits of the pre
invention will emerge from the description given below
after, taken with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 shows a protection switch against overloads, according to the invention, in the rest position, the housing cover being removed (the housing being shown in section);
Figure 2 shows the parts of the protective switch according to Figure 1, in their position during the cutting process; and
3 shows the parts of the protection switch of the figure in their extreme or terminal position after the cut.
Un exemple de réalisation, représenté sur la figure 1, de l'interrupteur de protection contre les surcharges est monté dans un boitier 1 en matière plastique, qui est entouré par un couvercle non représenté sur le dessin
L'interrupteur de protection doit être'branché dans le circuit d'un moteur à protéger (non représenté) au moyen de bornes de raccordement 2 et 3 fixées dans le boîtier l. Un contact à déclenchement brusque est constitué par une languette de contact bimétallique 5 fixée en un emplacement 4 sur la borne do raccordement 2 et par un contact 6. Un contact d'action lente est par ailleurs constiuté ar une languette de contact bimétallique 10 fixée en un emplacement 9 sur la bornede raccordement 3 et par un contact double il.An exemplary embodiment, shown in FIG. 1, of the overload protection switch is mounted in a plastic casing 1, which is surrounded by a cover not shown in the drawing
The protection switch must be connected to the circuit of a motor to be protected (not shown) by means of connection terminals 2 and 3 fixed in the housing l. A snap-action contact is constituted by a bimetallic contact tongue 5 fixed at a location 4 on the connection terminal 2 and by a contact 6. A slow-acting contact is also constituted by a bimetallic contact tongue 10 fixed at a location 9 on the connection terminal 3 and by a double contact there.
Entre une extrémité mobile 5a de la languette de contact bimétallique 5 et un renfoncement 8 du boitier 1 se trouve disposé un ressort de pression 7 pré contraint sous une forme d'arc. L'extrémité mobile de la languette de contact bimétallique 10 est recourbée en arrière afin de limiter le déplacement du contact double 11, en formant de ce fait un organe de butée 1Oa. Comme contact de repos on utilise dans ce cas un contact 12 monté sur l'extrémité, située dans le boitier 1, de la borne de raccordement 3.Between a movable end 5a of the bimetallic contact tongue 5 and a recess 8 of the housing 1 is located a pre-stressed pressure spring 7 in the form of an arc. The movable end of the bimetallic contact tongue 10 is bent backwards in order to limit the displacement of the double contact 11, thereby forming a stop member 1Oa. As a rest contact, in this case, a contact 12 mounted on the end, located in the housing 1, of the connection terminal 3 is used.
L'interrupteur de protection contre les surcharges représenté fonctionne de la manière suivante:
Dans la position de repos (figure 1), le contact 6 et le contact double 11 sont repoussés au moyen du ressort de pression 7 contre le contact fixe 12. De préférence la languette, der coptact bimétallique 5 est pré contrainte dans le sens de la fermeture,ce qui permet d'accroître la force, éla s- tique, tandis que la languette de contact bimétallique 10 est soumise, suivant sa direction d'ouverture, à une précontrainte antagoniste et plus faible.Dans cette position, le courant d'alimentatlon du moteur devant être protégé circule-en passant par la borne de raccordement 2, la languette decon- tact bimétallique 5, le contact 6, le contact double 11, le contact 12 et la borne de raccordement 3, tandis qu'aucun courant important ne circule en passant par la languette de contact bimétallique 10.The overload protection switch shown operates as follows:
In the rest position (Figure 1), the contact 6 and the double contact 11 are pushed back by means of the pressure spring 7 against the fixed contact 12. Preferably the tongue, der bimetallic coptact 5 is preloaded in the direction of the closing, which makes it possible to increase the elastic force, while the bimetallic contact tongue 10 is subjected, in its opening direction, to an antagonistic and weakest prestress. In this position, the current of motor power supply to be protected flows through the connection terminal 2, the bimetallic contact tab 5, the contact 6, the double contact 11, the contact 12 and the connection terminal 3, while no significant current does not pass through the bimetallic contact tab 10.
Dans le cas d'un accroissement assez important de l'absorption du courant par le moteur, l'action thermique provoque un cintrage de la languette de contact bimétallique 5 dans le sens de son ouverture, ce qui a pour effet que le contact 6 s'écarte du contact 12 et du contact double 11. In the case of a fairly significant increase in the absorption of current by the motor, the thermal action causes bending of the bimetallic contact tab 5 in the direction of its opening, which has the effect that the contact 6 s apart from contact 12 and double contact 11.
Par suite de la déformation thermique ou de la précontrainte suivant la direction d'ouverture de la languette de contact bimétallique 10, le contact double 11 suit le déplacement du contact 10 et se sépare du contact immobile 12. Dans cette position le courant d'alimentation du moteur circule en passant par la borne de raccordement 2, la languette de contact bimétallique 5, le contact 6, le contact double 11, la languette de contact bimétallique 10 et la borne de raccordement 3. Par suite de l'action thermique du courant du moteur, la languette de contact bimétallique 10 se cintre également dans sa direction d'ouverture, ce qui a pour effet que l'écartement du contact 6 et du contact double 1 1 par rapport au contact 12 est accéléré.As a result of thermal deformation or prestressing in the direction of opening of the bimetallic contact tongue 10, the double contact 11 follows the movement of the contact 10 and separates from the stationary contact 12. In this position the supply current of the motor runs through the connection terminal 2, the bimetallic contact tongue 5, the contact 6, the double contact 11, the bimetallic contact tongue 10 and the connection terminal 3. As a result of the thermal action of the current of the motor, the bimetallic contact tongue 10 also bends in its opening direction, which has the effect that the spacing of the contact 6 and of the double contact 11 with respect to the contact 12 is accelerated.
Dans la position de point mbrt représentée sur la figure 2, l'extrémité 5a de la languette de contact bimétallique 5 se-situe sur la droite A-5 représentée par des tirets et qui relie l'axe de rotation du ressort de pression 7 à un axe théorique de rotation de la-languette de contact bimétallique 5. L'intervention du plus petit déplacement ultérieur de la languette de contact 5 est suivi par le déclenchement brusque. En effet la force élastique du ressort de pression 7 repousse la languette de contact bimétallique 5, après bascuiement autour du point mort, à grande vitesse en direction de l'extrémité 2a de la borne de raccordement 2.Le contact double 11 ne peut alors pas suivre le déplacement du contact 6 étant donné que l'extrémité réalisée sous la forme d'un organe de butée 10a vient contacter l'extrémité de la borne de raccordement 3. In the mbrt point position shown in FIG. 2, the end 5a of the bimetallic contact tongue 5 is located on the right A-5 represented by dashes and which connects the axis of rotation of the pressure spring 7 to a theoretical axis of rotation of the bimetallic contact tongue 5. The intervention of the smallest subsequent displacement of the contact tongue 5 is followed by the abrupt tripping. Indeed the elastic force of the pressure spring 7 pushes the bimetallic contact tongue 5, after tilting around the neutral point, at high speed towards the end 2a of the connection terminal 2. The double contact 11 cannot then follow the movement of the contact 6 since the end produced in the form of a stop member 10a comes into contact with the end of the connection terminal 3.
Après la coupure du courant d'alimentation, le moteur devant être protégé ainsi que l'interrupteur de protection commencent à se refroidir et il en résulte que les languettes de contact bimétalliques 5 et 10 reprennent leur forme initiale. Pendant le refroidissement, le contact double 11 revient librement dans sa position de repos. La languette de contact bimétallique 5 doit tout d'abord atteindre le point mort situé sur la droite A-3 en vainquant la force élastique du ressort de pression 7, et c'est alors seulement que peut intervenir le basculement de retour. A cet instant, les contacts 6, 12 et le contact double 11 se ferment instantanément, ce qui a pour effet que le système est revenu dans la position de repos. Le processus décrit ci-dessus se répe- te périodiquement si l'on ne peut pas supprimer entre-tertps la cause de la surcharge. La durée de la période de répétition peut être réglée de manière que l'échauffement du moteur ne dépasse egalement pas la valeur maximale admissible dans le cas d'une surcharge permanente. After the supply current has been cut off, the motor to be protected as well as the protection switch start to cool and this results in the bimetallic contact tabs 5 and 10 returning to their initial shape. During cooling, the double contact 11 freely returns to its rest position. The bimetallic contact tongue 5 must first of all reach the dead center located on the right A-3 by defeating the elastic force of the pressure spring 7, and it is only then that the return tilting can take place. At this time, the contacts 6, 12 and the double contact 11 close instantly, which has the effect that the system is returned to the rest position. The process described above is repeated periodically if the cause of the overload cannot be removed in between. The duration of the repetition period can be adjusted so that the motor overheating also does not exceed the maximum permissible value in the case of a permanent overload.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| HU813884A HU183755B (en) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | Switch protecting against overload for enclosed small electric motors |
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Family
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Family Applications (1)
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