FR2983631A1 - Dispositif electrique d'entrainement en translation d'une piece, appareil de commutation electrique comportant un tel dispositif et inverseur triphase comprenant un tel appareil - Google Patents

Abstract

Ce dispositif électrique (22) d'entraînement en translation d'une pièce mobile (20) comprend : - deux bobines électromagnétiques (40A, 40B) agencées successivement le long d'un axe longitudinal (X), chaque bobine (40A, 40B) comportant un enroulement (52A, 52B), les enroulements (52A, 52B) étant coaxiaux par rapport à l'axe longitudinal (X), - un plongeur (44) propre à coulisser suivant l'axe longitudinal (X) à l'intérieur des bobines (40A, 40B), chaque bobine (40A, 40B) étant propre à exercer une force magnétique sur le plongeur (44), afin d'actionner le plongeur (44) selon un mouvement alternatif, et - un levier (46) d'entraînement en translation de la pièce mobile (18, 20), le levier d'entraînement (46) étant relié mécaniquement au plongeur. Le levier d'entrainement (46) est mobile en rotation autour d'un axe (Y) perpendiculaire à l'axe longitudinal (X).

Description

Dispositif électrique d'entraînement en translation d'une pièce, appareil de commutation électrique comportant un tel dispositif et inverseur triphasé comprenant un tel appareil La présente invention concerne un dispositif électrique d'entraînement en translation d'une pièce mobile comprenant: - deux bobines électromagnétiques agencées successivement le long d'un axe longitudinal, chaque bobine comportant un enroulement, les enroulements étant coaxiaux par rapport à l'axe longitudinal, - un plongeur propre à coulisser suivant l'axe longitudinal à l'intérieur des bobines, chaque bobine étant propre à exercer une force magnétique sur le plongeur, afin d'actionner le plongeur selon un mouvement alternatif, - un levier d'entraînement en translation de la pièce mobile, le levier d'entraînement étant relié mécaniquement au plongeur. L'invention concerne également un appareil de commutation électrique comprenant, entre autres, un tel dispositif électrique d'entraînement en translation. L'invention concerne également un inverseur triphasé comprenant, entre autres, un tel appareil de commutation électrique. On connaît du document FR 2 499 329 Al un dispositif électrique du type précité. Le dispositif comprend deux électro-aimants comportant chacun deux bobines électromagnétiques, et un plongeur coulissant à l'intérieur des électro-aimants. Le plongeur comporte deux noyaux reliés entre eux par l'intermédiaire d'une partie d'accouplement. L'un des deux noyaux du plongeur est solidaire d'une extrémité d'une tige, et l'autre extrémité de la tige est fixée à un piston d'une pompe ou encore à une bielle. Le plongeur s'étend selon une direction longitudinale suivant laquelle il coulisse à l'intérieur des électro-aimants, et la tige s'étend selon ladite direction longitudinale. Lorsque les électro-aimants sont actionnés afin d'entraîner le plongeur suivant un mouvement de va-et-vient en translation selon la direction longitudinale, le mouvement alternatif du plongeur est transmis directement au piston de la pompe par l'intermédiaire de la tige. Selon un autre mode de réalisation, une manivelle est couplée avec la tige par l'intermédiaire d'une bielle et le mouvement alternatif du plongeur est transformé en un mouvement rotatif de la manivelle. Toutefois, un tel dispositif d'entraînement équipé de la tige de liaison présente un encombrement important, notamment suivant la direction longitudinale. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'entraînement d'encombrement plus réduit, tout en assurant une translation fiable de la pièce mobile.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif électrique d'entraînement du type précité, caractérisé en ce que le levier d'entrainement est mobile en rotation autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal. Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le dispositif d'entraînement comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le plongeur comporte deux parties d'extrémité et une partie intermédiaire de liaison des deux parties d'extrémité, la partie intermédiaire étant couplée mécaniquement au levier d'entraînement, chaque bobine étant propre à exercer une force magnétique sur une partie d'extrémité respective ; - la partie intermédiaire comporte deux platines et une extrémité du levier d'entrainement est agencée entre les deux platines de la partie intermédiaire ; - le plongeur est en forme d'une pièce unique et rigide, de préférence cylindrique ; - le dispositif comprend un arbre solidaire d'au moins une bobine électromagnétique et le levier d'entrainement est articulé autour de l'arbre ; - l'arbre est formé par deux demi-arbres coaxiaux, chaque demi-arbre est solidaire d'une bobine électromagnétique respective et le levier d'entrainement est articulé autour des deux demi-arbres ; - chaque bobine électromagnétique comporte une attache propre à coopérer avec une attache complémentaire de l'autre bobine afin de solidariser ensemble les bobines ; - chaque demi-arbre est venu de matière avec l'attache correspondante ; - le levier d'entrainement est maintenu en sandwich entre les attaches complémentaires lorsque les bobines sont solidaires l'une de l'autre. L'invention a également pour objet un appareil de commutation électrique comprenant : - au moins un interrupteur électrique, le ou chaque interrupteur électrique étant propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée, le ou chaque interrupteur électrique comportant deux contacts fixes et un contact mobile électriquement conducteurs, les deux contacts fixes étant propres à être reliés électriquement via le contact mobile en position fermée de l'interrupteur électrique et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte de l'interrupteur, et - un dispositif électrique d'entraînement en translation du ou de chaque contact mobile entre la position ouverte et la position fermée de l'interrupteur électrique. Cet appareil de commutation électrique est caractérisé en ce que le dispositif électrique d'entraînement est tel que défini ci-dessus.

Suivant un aspect avantageux de l'invention, l'appareil comprend une pluralité d'interrupteurs électriques, et le dispositif d'entraînement est propre à entraîner simultanément les contacts mobiles de la pluralité d'interrupteurs électriques, de manière à assurer une commutation simultanée de la pluralité d'interrupteurs électriques.

L'invention a également pour objet un inverseur triphasé comprenant une première, une deuxième et une troisième bornes d'entrée, une première, une deuxième et une troisième bornes de sortie et un appareil de commutation électrique. Cet inverseur est caractérisé en ce que l'appareil de commutation électrique est tel que défini ci-dessus, l'appareil de commutation électrique comportant deux premiers interrupteurs et deux deuxièmes interrupteurs, les première et deuxième bornes d'entrée étant chacune connectée électriquement à un contact fixe d'un premier interrupteur électrique respectif et à un contact fixe d'un deuxième interrupteur électrique respectif, et les première et deuxième bornes borne de sortie étant chacune connectée électriquement à l'autre contact fixe d'un parmi les deux premiers interrupteurs électriques et à l'autre contact fixe d'un parmi les deux deuxièmes interrupteurs électriques, de manière à relier la première borne d'entrée à la première borne de sortie et la deuxième borne d'entrée à la deuxième borne de sortie en position fermée des premiers interrupteurs, et à relier la première borne d'entrée à la deuxième borne de sortie et la deuxième borne d'entrée à la première borne de sortie en position fermée des deuxièmes interrupteurs, la troisième borne de sortie étant reliée électriquement à la troisième borne d'entrée. Suivant un aspect avantageux de l'invention, l'appareil de commutation électrique de l'inverseur triphasé comporte trois premiers interrupteurs et trois deuxièmes interrupteurs, chaque borne d'entrée étant connectée électriquement à un contact fixe d'un premier interrupteur électrique respectif et à un contact fixe d'un deuxième interrupteur électrique respectif, et chaque borne de sortie étant connectée électriquement à l'autre contact fixe d'un parmi les trois premiers interrupteurs électriques et à l'autre contact fixe d'un parmi les trois deuxièmes interrupteurs électriques, de manière à relier la première borne d'entrée à la première borne de sortie, la deuxième borne d'entrée à la deuxième borne de sortie et la troisième borne d'entrée à la troisième borne de sortie en position fermée des premiers interrupteurs, et à relier la première borne d'entrée à la deuxième borne de sortie, la deuxième borne d'entrée à la première borne de sortie et la troisième borne d'entrée à la troisième borne de sortie en position fermée des deuxièmes interrupteurs. Ces caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un inverseur triphasé selon l'invention, comprenant une pluralité d'interrupteurs électriques, chaque interrupteur comportant un contact mobile électriquement conducteur propre à fermer ou à ouvrir une liaison électrique associée à l'interrupteur, et un dispositif électrique d'entraînement en translation de la pluralité de contacts mobiles, - la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan Il de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif d'entraînement de la figure 1, et - la figure 4 est une vue éclatée du dispositif d'entraînement de la figure 1.

Sur la figure 1, un inverseur triphasé 5 comprend une première 6A, une deuxième 6B et une troisième 6C bornes d'entrée, chaque borne d'entrée 6A, 6B, 6C étant associée à une phase d'un courant triphasé d'entrée, ainsi qu'une première 8A, une deuxième 8B et une troisième 8C bornes de sortie, chaque borne de sortie 8A, 8B, 8C étant associée à une phase d'un courant triphasé de sortie.

L'inverseur triphasé 5 comprend un appareil de commutation électrique 10 propre à faire commuter le passage du courant électrique entre une première configuration dans laquelle les première 6A, deuxième 6B et troisième 6C bornes d'entrée sont reliées respectivement aux première 8A, deuxième 8B et troisième 8C bornes de sortie et une deuxième configuration dans laquelle la première borne d'entrée 6A est reliée à la deuxième borne de sortie 8B et la deuxième borne d'entrée 6B est reliée à la première borne de sortie 8A, la troisième borne d'entrée 6C étant reliée à la troisième borne de sortie 8C. L'inverseur triphasé 5 est 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. L'inverseur triphasé 5 est propre à permettre le passage d'un courant électrique de quelques ampères, mais aussi d'intensité plus importante, notamment supérieure à 10 A. Les bornes d'entrée 6A, 6B, 6C et les bornes de sortie 8A, 8B, 8C comportent chacune un ensemble vis-écrou, non représenté, pour la connexion de câbles électriques correspondants. L'appareil de commutation électrique 10 comprend une pluralité de premiers interrupteurs électriques 12 et de deuxièmes interrupteurs électriques 14, chaque interrupteur électrique 12, 14 étant propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée.

Chaque premier interrupteur électrique 12, visible sur la figure 1, comporte deux premiers contacts fixes 15 et un premier contact mobile 16 électriquement conducteurs, les premiers contacts fixes 15 étant propres à être reliés électriquement via le premier contact mobile 16 en position fermée du premier interrupteur électrique 12 correspondant et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte du premier interrupteur 12. Chaque deuxième interrupteur électrique 14 comporte deux deuxièmes contacts fixes 17 et un deuxième contact mobile 18 électriquement conducteurs, les deuxièmes contacts fixes 17 étant propres à être reliés électriquement via le deuxième contact mobile 18 en position fermée du deuxième interrupteur électrique 14 correspondant et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte du deuxième interrupteur 14. Chaque borne d'entrée 6A, 6B, 6C est connectée électriquement à un premier contact fixe 15 et à un deuxième contact fixe 17 respectifs, et chaque borne de sortie 8A, 8B, 8C est connectée électriquement à l'autre premier contact fixe 15 d'un parmi les trois premiers interrupteurs 12 et à l'autre deuxième contact fixe 17 d'un parmi les trois deuxièmes interrupteurs 14, de sorte que les première 6A, deuxième 6B et troisième 6C bornes d'entrée soient reliées respectivement aux première 8A, deuxième 8B et troisième 8C bornes de sortie en position fermée des premiers interrupteurs 12, et que la première borne d'entrée 6A soit reliée à la deuxième borne de sortie 8B, la deuxième borne d'entrée 6B soit reliée à la première borne de sortie 8A, et la troisième borne d'entrée 6C soit reliée à la troisième borne de sortie 8C en position fermée des deuxièmes interrupteurs 14, comme représenté sur la figure 1. L'appareil de commutation 10 comprend un organe 20 de maintien de la pluralité de contacts mobiles 16, 18. Il comprend un dispositif 22 d'entraînement en translation de l'organe de maintien 20 selon une direction longitudinale X orientée de l'arrière vers l'avant entre une position arrière dans laquelle les premiers interrupteurs 12 sont fermés et les deuxièmes interrupteurs 14 sont ouverts, et une position avant dans laquelle les deuxièmes interrupteurs 14 sont fermés et les premiers interrupteurs 12 sont ouverts. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, l'appareil de commutation comprend six interrupteurs électriques 12, 14, à savoir trois premiers interrupteurs électriques 12 propres à être en position fermée en position arrière de l'organe de maintien 20 et trois deuxièmes interrupteurs électriques 14 propres à être en position fermée en position avant dudit organe de maintien 20. L'appareil de commutation 10 comprend trois premiers contacts mobiles 16 et trois deuxièmes contacts mobiles 18, visibles sur la figure 2.

Chaque contact fixe 15, 17 comporte une pastille 24 de contact avec le contact mobile 16, 18 correspondant.

Chaque contact mobile 16, 18 est propre à être en appui contre les deux contacts fixes 15, 17 de l'interrupteur électrique 12, 14 correspondant en position fermée dudit interrupteur et à l'écart des deux contacts fixes 15, 17 du même interrupteur électrique 12, 14 en position ouverte dudit interrupteur.

Chaque contact mobile 16, 18 est en forme d'une languette agencée dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale X, comportant un axe transversal Y et un axe vertical Z orienté du bas vers le haut, comme représenté sur la figure 1. Chaque contact mobile 16, 18 comporte, à chacune de ses extrémités selon la direction transversale Y, une pastille 26 de contact avec la pastille 24 complémentaire du contact fixe correspondant. Chaque contact mobile 16, 18 présente une section transversale d'aire variable en fonction de la puissance électrique du courant propre à circuler à travers l'interrupteur électrique. Chaque contact mobile 16, 18 est en cuivre. L'organe de maintien 20 comporte des logements 28 de réception des contacts mobiles 16, 18 respectifs. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, l'organe de maintien 20 comporte quatre logements de réception 28, deux logements parmi les quatre recevant à la fois un premier contact mobile 16 et un deuxième contact mobile 18. L'organe de maintien 20 s'étend principalement selon la direction longitudinale X. Il comporte, au voisinage de son milieu suivant la direction longitudinale X, deux doigts 30 disposés successivement selon la direction X et s'étendant vers le bas selon la direction verticale Z, comme représenté sur la figure 2. L'organe de maintien 20 est mobile en translation suivant la direction longitudinale X, perpendiculaire au plan dans lequel les pastilles de contact 24, 26 sont disposées. L'organe de maintien 20 est mobile entre une position arrière dans laquelle les premiers interrupteurs électriques 12 sont fermés, et une position avant dans laquelle les deuxièmes interrupteurs électriques 14 sont fermés. L'organe de maintien 20 est également propre à être disposé dans une position intermédiaire entre la position avant et la position arrière. Dans la position intermédiaire de l'organe de maintien 20, les interrupteurs électriques 12, 14 sont tous en position ouverte, comme représenté sur la figure 1. L'organe de maintien 20 est réalisé dans un matériau électriquement isolant. Le dispositif d'entraînement 22 est propre à entraîner simultanément les contacts mobiles 16, 18 de la pluralité d'interrupteurs électriques 12, 14, de manière à assurer une commutation simultanée des premiers interrupteurs 12 et des deuxièmes interrupteurs 14.

Le dispositif d'entraînement 22 présente une première position de travail correspondant à la position avant de l'organe de maintien 20, une deuxième position de travail correspondant à la position arrière de l'organe de maintien 20 et une position de repos correspondant à la position intermédiaire de l'organe de maintien 20. Le dispositif d'entraînement 22, visible sur les figures 2 à 4, comprend une première 40A et une deuxième 40B bobines électromagnétiques agencées successivement le long de l'axe longitudinal X, un plongeur 44 propre à coulisser suivant l'axe longitudinal X à l'intérieur des bobines 40A, 40B, chaque bobine 40A, 40B étant propre à exercer une force magnétique sur le plongeur 44, afin d'actionner le plongeur 44 selon un mouvement alternatif de translation suivant la direction longitudinale X. Le dispositif d'entraînement 22 comprend un levier 46 d'entraînement en translation de l'organe de maintien 20, le levier d'entraînement 46 étant relié mécaniquement au plongeur 44. Le dispositif d'entraînement 22 comprend un premier demi-arbre 47A et un deuxième demi-arbre 47B coaxiaux, visibles sur la figure 4, chaque demi-arbre 47A, 47B étant solidaire de la bobine 40A, 40B respective.

Les pastilles de contact 24, 26, visibles sur la figure 1, sont électriquement conductrices et réalisées de préférence en un alliage d'argent. Les pastilles de contact 24, 26 sont chacune en forme d'une galette et agencées dans le plan d'axes Y et Z, perpendiculaire à la direction longitudinale X. Chaque logement de réception 28 traverse l'organe de maintien 20 de part en part suivant l'axe transversal Y. Chaque logement de réception 28 comporte au moins une face 48 d'appui pour un contact mobile 16, 18 correspondant. Chaque face d'appui 48 est sensiblement disposée dans le plan d'axes Y et Z, perpendiculaire à l'axe longitudinal X. Les deux logements 48 à l'arrière de l'organe de maintien 20, illustrés sur la gauche de la figure 2, sont des logements de réception d'un premier contact mobile 16 et d'un deuxième contact mobile 18, et comportent deux faces d'appui 48 agencées en regard l'une de l'autre. Les doigts 30 sont espacés d'une distance El selon la direction longitudinale X. Les doigts 30 sont venus de matière avec l'organe de maintien 20. La première bobine 40A comporte une carcasse 50A, un enroulement 52A, coaxial par rapport à l'axe longitudinal X et maintenu par la carcasse 50A, et une culasse magnétique 54A, comme représenté sur la figure 4. La première bobine 40A comporte également une attache supérieure 56A et une attache inférieure 58A propres à coopérer avec des attaches complémentaires 56B, 58B de la deuxième bobine 40B, afin de solidariser ensemble les bobines 40A, 40B, comme représenté sur la figure 3.

La deuxième bobine 40B est identique à la première bobine 40A décrite précédemment, 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 44, visible sur les figures 2 et 4, comporte une première partie d'extrémité 60A, une deuxième partie d'extrémité 60B et une partie intermédiaire 64 située entre les parties d'extrémité 60A, 60B et formant organe de liaison des parties d'extrémité 60A, 60B. Chaque bobine 40A, 40B est propre à exercer une force magnétique essentiellement sur l'une des parties d'extrémité 60A, 60B. Le plongeur 44 est, par exemple, constitué d'une pièce unique et rigide, les parties d'extrémité 60A, 60B et la partie intermédiaire 64 formant cette pièce unique. Le plongeur 44 comporte deux platines 66 d'appui contre une extrémité du levier d'entraînement 46, agencées successivement selon la direction longitudinale X, comme représenté sur la figure 4. Le levier d'entraînement 46 est relié mécaniquement au plongeur 44, d'une part, et à l'organe de maintien 20, d'autre part, afin d'entraîner en translation l'organe de maintien selon la direction longitudinale X suite à l'actionnement du plongeur 44 en translation selon la direction longitudinale X. Le levier d'entrainement 46 est mobile en rotation autour d'un axe R s'étendant parallèlement à l'axe transversal Y et perpendiculairement à la direction longitudinale X. 20 Le levier d'entrainement 46 est articulé autour des deux demi-arbres 47A, 47B. Chaque demi-arbre 47A, 47B est venu de matière avec l'attache supérieure 56A, 56B correspondante. En variante non représentée, le levier d'entrainement 46 est articulé autour d'un seul arbre, l'arbre étant solidaire d'au moins une bobine électromagnétique 40A, 40B. Cet arbre peut être venu de matière avec une attache supérieure 56A, 56B correspondante ou rapporté sur celle-ci. Le levier d'entraînement 46 comprend un corps 68, une première protubérance 70 solidaire d'une extrémité du corps 68 et une deuxième protubérance 72 solidaire de l'autre extrémité du corps 68. Le levier d'entraînement 46 comprend un trou traversant 74 ménagé dans le corps 68 destiné à recevoir les deux demi-arbres 47A, 47B pour l'articulation du levier d'entraînement 46 autour de son axe de rotation R parallèle à l'axe Y. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, le levier d'entraînement 46 est en prise avec la partie intermédiaire 64 du plongeur, la première protubérance 70 étant agencée entre les deux platines d'appui 66 solidaires de la partie intermédiaire 64.

Le levier d'entraînement 46 est, d'autre part, relié à l'organe de maintien 20, la deuxième protubérance 72 étant en prise entre les deux doigts 30 s'étendant vers le bas, comme représenté sur la figure 2. Le levier d'entrainement 46 est maintenu en sandwich entre les attaches supérieures 56A, 56B accrochées l'une à l'autre lorsque les bobines 40A, 40B sont solidaires l'une de l'autre. Les attaches 56A, 56B, 58A, 58B comportent chacune un corps 76 en forme de L, un crochet 78 fixé à une extrémité du corps, et une équerre 80 de fixation du corps à la carcasse 50A, 50B de la bobine correspondante.

Les attaches supérieures 56A, 56B, respectivement les attaches inférieures 58A, 58B, sont propres à coopérer entre elles, le crochet 78 de l'une étant destiné à s'accrocher au corps 76 de l'autre, comme représenté sur la figure 3, afin de solidariser les bobines 40A, 40B. Les attaches supérieures 56A, 56B comportent en outre les demi-arbres 47A, 47B s'étendant parallèlement à l'axe transversal Y, à partir du corps 76 vers l'autre attache 56B, 56A. Les parties d'extrémité 60A, 60B du noyau sont chacune en forme d'un cylindre et en matériau ferromagnétique. Les extrémités des parties d'extrémité 60A, 60B sont en forme de disque dans le plan transversal d'axes Y et Z.

La partie intermédiaire 64 du plongeur comporte une tige cylindrique 82 et les deux platines d'appui 66 fixées à la tige. La tige cylindrique 82 est en matériau ferromagnétique, et est de préférence venue de matière avec les parties d'extrémité 60A, 60B. La partie intermédiaire 64 est positionnée sensiblement au milieu du plongeur selon la direction longitudinale X. La partie intermédiaire 64 est agencée sensiblement au centre de l'extrémité correspondante, en forme de disque, de chaque partie d'extrémité 60A, 60B dans le plan transversal d'axes Y et Z. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, chaque platine d'appui 66 comporte une partie rectangulaire 84 prolongée par deux doigts 86 s'étendant verticalement vers le haut, la partie rectangulaire 84 comportant un orifice 88 de passage de la tige 82. En variante, chaque platine d'appui 66 est rectangulaire, et comprend seulement un orifice de passage de la tige 82. Les protubérances 70, 72 du levier d'entraînement sont de forme cylindrique. La première protubérance 70 présente selon la direction transversale Y une longueur supérieure à celle de la deuxième protubérance 72 selon la même direction.

La distance entre la première protubérance 70 et l'axe de rotation R du levier est légèrement supérieure à la distance entre la deuxième protubérance 72 et l'axe de rotation R. Le fonctionnement de l'appareil de commutation électrique 10 selon l'invention va être à présent décrit. Dans l'exemple des figures 1 et 2, en l'absence de commande des bobines électromagnétiques 40A, 40B, le dispositif d'entraînement 22 est en position de repos dans laquelle la partie intermédiaire 64 du plongeur est disposé sensiblement à mi-chemin entre les bobines 40A, 40B selon la direction longitudinale X. Le levier d'entraînement 46 est alors sensiblement vertical, comme représenté sur la figure 2, et l'organe de maintien 20 est dans sa position intermédiaire. Dans cette position intermédiaire de l'organe de maintien 20, tous les interrupteurs électriques 12, 14 sont en position ouverte, et aucun courant électrique ne circule entre les contacts fixes 15, 17 et a fortiori entre les bornes d'entrée 6A, 6B, 6C et de sortie 8A, 8B, 8C.

Lorsque la première bobine 40A est actionnée par des moyens de commande, non représentés, la première bobine 40A crée un champ qui attire la première partie d'extrémité 60A du plongeur vers l'arrière, et le dispositif d'entraînement 22 passe alors de sa position de repos à sa première position de travail avec un déplacement dans le sens de la flèche F1 à la figure 2. La première protubérance 70 du levier d'entrainement est déplacée vers l'arrière de par la liaison mécanique entre la partie intermédiaire 64 et la première protubérance 70, et la deuxième protubérance 72 du levier est alors déplacée vers l'avant, le levier d'entraînement 46 effectuant un mouvement de rotation d'axe Y autour des demi-arbres 47A, 47B, dans le sens de la flèche F2 à la figure 2. L'actionnement de la première bobine 40A provoque donc le déplacement, dans le sens de la flèche F3 à la figure 2, de l'organe de maintien 20 de sa position intermédiaire vers sa position avant, dans laquelle les deuxièmes interrupteurs électriques 14 sont en position de fermeture tandis que les premiers interrupteurs électriques 12 sont en position d'ouverture. De manière analogue, lorsque la deuxième bobine 40B est actionnée par des moyens de commande, non représentés, la deuxième bobine 40B crée un champ qui attire la deuxième partie d'extrémité 60B du plongeur vers l'avant, ce qui induit un déplacement du plongeur 44 dans le sens de la flèche F4 à la figure 2. Le dispositif d'entraînement 22 passe alors de sa première position de travail à sa deuxième position de travail. La première protubérance 70 du levier d'entrainement est déplacée vers l'avant de par la liaison mécanique entre la partie intermédiaire 64 et la première protubérance 70, et la deuxième protubérance 72 du levier est alors déplacée vers l'arrière, le levier d'entraînement 46 effectuant un mouvement de rotation d'axe Y autour des demi-arbres 47A, 47B, comme représenté par la flèche F5. L'actionnement de la deuxième bobine 40B provoque donc le déplacement de l'organe de maintien 20 de sa position avant, ou de sa position intermédiaire si la deuxième bobine 40B est actionnée alors que le dispositif d'entrainement 22 est au repos, vers sa position arrière, dans le sens de la flèche F6. Dans la position arrière de l'organe de maintien 20, les premiers interrupteurs électriques 12 sont en position de fermeture tandis que les deuxièmes interrupteurs électriques 14 sont en position d'ouverture. Dans la première position de travail du dispositif d'entraînement 22, la position fermée des deuxièmes interrupteurs électriques 14 assure la circulation du courant électrique entre les deuxièmes contacts fixes 17, pendant que les premiers interrupteurs électriques 12 sont en position ouverte. De manière analogue, dans la deuxième position de travail du dispositif d'entraînement 22, la position fermée des premiers interrupteurs 12 assure la circulation du courant électrique entre les premiers contacts fixes 15, pendant que les deuxièmes interrupteurs 14 sont en position ouverte. Le plongeur 44 étant réalisé en une pièce unique rigide, les premiers interrupteurs 12 et les deuxièmes interrupteurs 14 ne peuvent pas être fermés simultanément, évitant ainsi un 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. Au contraire, avec le dispositif électrique de l'état de la technique comportant un plongeur constitué de deux noyaux reliés par l'intermédiaire d'une partie d'accouplement, la non-fermeture simultanée des deux noyaux ne peut être garantie, notamment en cas de désolidarisation accidentelle entre les trois éléments du plongeur. L'agencement de l'organe de maintien 20 par rapport au dispositif d'entraînement 22 et le dimensionnement du rapport entre la distance de la première protubérance 70 à l'axe de rotation R du levier et celle de la deuxième protubérance 72 à l'axe de rotation R permet d'obtenir un mouvement d'amplitude limitée pour la translation de l'organe de maintien 20 selon la direction longitudinale X. Plus précisément, lors de l'actionnement du dispositif d'entraînement 22, l'organe de maintien 20 reste toujours dans l'encombrement, selon la direction longitudinale X, du dispositif d'entraînement 22, quelle que soit la position de l'organe de maintien 20 entre sa position avant et sa position arrière. L'appareil de commutation 10 présente donc un encombrement réduit, notamment suivant la direction longitudinale X, puisque l'encombrement longitudinal de l'appareil de commutation correspond à l'encombrement longitudinal du dispositif d'entraînement 22.

En outre, l'articulation du levier d'entraînement 46 autour des demi-arbres 47A, 47B permet de compenser des défauts géométriques et d'éventuels écarts de positionnement du plongeur 44 ou de l'organe de maintien 20. Le dispositif d'entraînement 22 permet donc d'assurer une translation fiable de l'organe de maintien 20. Le courant électrique circule entre les contacts fixes 15, 17 via les contacts mobiles 16, 18, et l'appareil de commutation 10 permet le passage d'un courant de quelques ampères, mais aussi de forte intensité, telle qu'une intensité supérieure à 10 A, avec un dimensionnement adapté de la section des contacts fixes 15, 17 et des pastilles de contact 24, 26. En outre, le courant électrique ne circule ni dans le levier d'entraînement 46, ni dans le plongeur 44, de par l'isolation électrique assurée par l'organe de maintien 20. Ce courant n'engendre dès lors pas d'échauffement thermique du plongeur 44 et du levier d'entraînement 46. L'organe de maintien 20 permet également d'isoler les interrupteurs électriques 12, 14 des bobines 40A, 40B et du circuit de commande desdites bobines. On conçoit ainsi que l'appareil de commutation 10 selon l'invention est d'encombrement réduit, notamment suivant la direction longitudinale X, tout en assurant une translation fiable de l'organe de maintien 20 par l'intermédiaire du dispositif d'entraînement 22.

Bien que le dispositif d'entraînement 22 et l'appareil 10 selon l'invention aient été décrits en relation avec un inverseur permettant le croisement de deux phases, il est entendu que le dispositif d'entraînement selon l'invention est utilisable en relation avec un appareil de commutation entre deux chemins conducteurs possibles. En particulier, l'appareil électrique comporte alors, pour chaque borne d'entrée, une première et une deuxième bornes de sortie, la première borne de sortie étant connectée à un premier contact fixe 15 correspondant en l'absence de liaison électrique avec le ou les deuxièmes contacts fixes 17, et la deuxième borne de sortie étant connectée à un deuxième contact fixe 17 correspondant en l'absence de liaison électrique avec le ou les premiers contacts fixes 15. La borne d'entrée est électriquement connectée à l'autre premier contact fixe 15 et à l'autre deuxième contact fixe 17, de sorte qu'en position fermée du premier interrupteur 12, c'est-à-dire en deuxième position de travail du dispositif d'entrainement 22, 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 14, i.e. en première position de travail du dispositif d'entrainement 22, le courant circule suivant un deuxième chemin entre ladite borne d'entrée et la deuxième borne de sortie.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1.- Dispositif électrique (22) d'entraînement en translation d'une pièce mobile (18, 20) comprenant : - deux bobines électromagnétiques (40A, 40B) agencées successivement le long d'un axe longitudinal (X), chaque bobine (40A, 40B) comportant un enroulement (52A, 52B), les enroulements (52A, 52B) étant coaxiaux par rapport à l'axe longitudinal (X), - un plongeur (44) propre à coulisser suivant l'axe longitudinal (X) à l'intérieur des bobines (40A, 40B), chaque bobine (40A, 40B) étant propre à exercer une force magnétique sur le plongeur (44), afin d'actionner le plongeur (44) selon un mouvement alternatif, - un levier (46) d'entraînement en translation de la pièce mobile (18, 20), le levier d'entraînement (46) étant relié mécaniquement au plongeur, caractérisé en ce que le levier d'entrainement (46) est mobile en rotation autour d'un axe (Y) perpendiculaire à l'axe longitudinal (X).
2. 2.- Dispositif (22) selon la revendication 1, dans lequel le plongeur (44) comporte deux parties d'extrémité (60A, 60B) et une partie intermédiaire (64) de liaison des deux parties d'extrémité, la partie intermédiaire étant couplée mécaniquement au levier d'entraînement (46), chaque bobine (40A, 40B) étant propre à exercer une force magnétique sur une partie d'extrémité respective (60A, 60B).
3. 3.- Dispositif (22) selon la revendication 2, dans lequel la partie intermédiaire (64) comporte deux platines (66) et une extrémité (70) du levier d'entrainement (46) est agencée entre les deux platines (66) de la partie intermédiaire (64).
4. 4.- Dispositif (22) selon l'une des revendications 2 ou 3 dans lequel le plongeur (44) est en forme d'une pièce unique et rigide, de préférence cylindrique.
5. 5.- Dispositif (22) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (22) comprend un arbre (47A, 47B) solidaire d'au moins une bobine électromagnétique (40A, 40B) et le levier d'entrainement (46) est articulé autour de l'arbre (47A, 47B).
6. 6.- Dispositif (22) selon la revendication 5, dans lequel l'arbre est formé par deux demi-arbres (47A, 47B) coaxiaux, chaque demi-arbre (47A, 47B) est solidaire d'une bobine électromagnétique (40A, 40B) respective et le levier d'entrainement (46) est articulé autour des deux demi-arbres (47A, 47B).
7. 7.- Dispositif (22) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque bobine électromagnétique (40A, 40B) comporte une attache (56A, 58A,56B, 58B) propre à coopérer avec une attache complémentaire (56B, 58B, 56A, 58A) de l'autre bobine (40B, 40A) afin de solidariser ensemble les bobines.
8. 8.- Dispositif (22) selon les revendications 6 et 7, dans lequel chaque demi-arbre (47A, 47B) est venu de matière avec l'attache (56A, 56B) correspondante.
9. 9.- Dispositif (22) selon l'une quelconque des revendications précédentes prise avec la revendication 7, dans lequel le levier d'entrainement (46) est maintenu en sandwich entre les attaches complémentaires (56A, 56B) lorsque les bobines (40A, 40B) sont solidaires l'une de l'autre.
10. 10.- Appareil de commutation électrique (10), comprenant : - au moins un interrupteur électrique (12, 14), le ou chaque interrupteur électrique (12, 14) étant propre à commuter entre une position ouverte et une position fermée, le ou chaque interrupteur électrique (12, 14) comportant deux contacts fixes (15, 17) et un contact mobile (16, 18) électriquement conducteurs, les deux contacts fixes (15, 17) étant propres à être reliés électriquement via la contact mobile (16, 18) en position fermée de l'interrupteur électrique (12, 14) et isolés électriquement l'un de l'autre en position ouverte de l'interrupteur électrique (12, 14), et - un dispositif électrique (22) d'entraînement en translation du ou de chaque contact mobile (16, 18) entre la position ouverte et la position fermée de l'interrupteur électrique (12, 14), caractérisé en ce que le dispositif électrique d'entraînement (22) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
11. 11.- Appareil (10) selon la revendication 10, dans lequel l'appareil comprend une pluralité d'interrupteurs électriques (12, 14), et dans lequel le dispositif d'entraînement (22) est propre à entraîner simultanément les contacts mobiles (16, 18) de la pluralité d'interrupteurs électriques (12, 14), de manière à assurer une commutation simultanée de la pluralité d'interrupteurs électriques (12, 14).
12. 12.- Inverseur triphasé (5) comprenant une première (6A), une deuxième (6B) et une troisième (6C) bornes d'entrée, une première (8A), une deuxième (8B) et une troisième (8C) bornes de sortie et un appareil de commutation électrique (10), caractérisé en ce que l'appareil de commutation électrique (10) est conforme à la revendication 10 ou 11, l'appareil de commutation électrique (10) comportant deux premiers interrupteurs (12) et deux deuxièmes interrupteurs (14), les première et deuxième bornes d'entrée (6A, 6B) étant chacune connectée électriquement à un contact fixe (15) d'un premier interrupteur électrique (12) respectif et à un contact fixe (17) d'un deuxième interrupteur électrique (14) respectif, et les première et deuxième bornes borne de sortie (8A, 8B) étant chacune connectée électriquement à l'autre contact fixe (15) d'un parmi les deux premiersinterrupteurs électriques (12) et à l'autre contact fixe (17) d'un parmi les deux deuxièmes interrupteurs électriques (14), de manière à relier la première borne d'entrée (6A) à la première borne de sortie (8A) et la deuxième borne d'entrée (6B) à la deuxième borne de sortie (8B) en position fermée des premiers interrupteurs (12), et à relier la première borne d'entrée (6A) à la deuxième borne de sortie (8B) et la deuxième borne d'entrée (6B) à la première borne de sortie (8A) en position fermée des deuxièmes interrupteurs (14), la troisième borne de sortie (8C) étant reliée électriquement à la troisième borne d'entrée (6C).
13. 13. Inverseur triphasé (5) selon la revendication 12, dans lequel l'appareil de commutation électrique (10) comporte trois premiers interrupteurs (12) et trois deuxièmes interrupteurs (14), chaque borne d'entrée (6A, 6B, 6C) étant connectée électriquement à un contact fixe (15) d'un premier interrupteur électrique (12) respectif et à un contact fixe (17) d'un deuxième interrupteur électrique (14) respectif, et chaque borne de sortie (8A, 8B, 8C) étant connectée électriquement à l'autre contact fixe (15) d'un parmi les trois premiers interrupteurs électriques (12) et à l'autre contact fixe (17) d'un parmi les trois deuxièmes interrupteurs électriques (14), de manière à relier la première borne d'entrée (6A) à la première borne de sortie (8A), la deuxième borne d'entrée (6B) à la deuxième borne de sortie (8B) et la troisième borne d'entrée (6C) à la troisième borne de sortie (8C) en position fermée des premiers interrupteurs (12), et à relier la première borne d'entrée (6A) à la deuxième borne de sortie (8B), la deuxième borne d'entrée (6B) à la première borne de sortie (8A) et la troisième borne d'entrée (6C) à la troisième borne de sortie (8C) en position fermée des deuxièmes interrupteurs (14).25