FR3024636A1

FR3024636A1 - Dispositif de commande avec systeme de prechauffage integre

Info

Publication number: FR3024636A1
Application number: FR1457571A
Authority: FR
Inventors: Cedric Lempegnat; Nicolas Quentin; Maurice Couget
Original assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Current assignee: Alstom Transport Technologies SAS
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2016-02-05
Anticipated expiration: 2034-08-04
Also published as: FR3024636B1; UA117906C2; EA201401025A1; EA030493B1

Abstract

La présente invention concerne un dispositif (10) de commande électromécanique d'un disjoncteur ferroviaire, comprenant : - une carte (12) de commande, ladite carte de commande comprenant un support (14) sensiblement plan, formé d'un matériau thermiquement conducteur, et des composants (20, 22) fixés contre une première face (16) du support ; - un dispositif (24) de chauffage de la carte de commande, ledit dispositif de chauffage comprenant des résistances électriques (26). Les résistances du dispositif de chauffage sont fixées contre une seconde face (18) du support.

Description

Dispositif de commande avec système de préchauffage intégré La présente invention concerne un dispositif de commande électromécanique d'un disjoncteur ferroviaire, du type comprenant : une carte de commande, ladite carte de commande comprenant un support sensiblement plan, formé d'un matériau thermiquement conducteur, et des composants fixés contre une première face du support ; un dispositif de chauffage de la carte de commande, ledit dispositif de chauffage comprenant des résistances électriques. L'invention s'applique particulièrement aux dispositifs de commande situés en extérieur et pouvant être soumis à des températures très basses, par exemple inférieures à -25 °C ou -30 °C. De telles températures empêchent un fonctionnement correct de plusieurs composants électriques ou électroniques incorporés à la carte de commande. Des dispositifs de préchauffage sont connus de l'état de la technique, notamment du document JP-A-2002-352283. De tels dispositifs atteignent localement des températures très élevées, ce qui nécessite de les placer à une certaine distance des composants de la carte. Ils sont parfois associés à des ventilateurs afin d'homogénéiser la température, ce qui augmente alors l'encombrement et la consommation énergétique du dispositif de commande. La présente invention a pour but de fournir un système de préchauffage d'une carte de commande, avec un encombrement réduit et une optimisation de la consommation du dispositif de commande. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande électromécanique du type précité, dans lequel les résistances du dispositif de chauffage sont fixées contre une seconde face du support.

Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de commande comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniques possibles : - le matériau thermiquement conducteur du support est métallique, le support étant de préférence formé d'une tôle ; - la carte électronique est configurée de sorte à orienter vers le haut la première face du support et à orienter vers le bas la seconde face du support ; - les composants de la carte de commande sont reliés entre eux par un premier circuit électrique et les résistances chauffantes du dispositif de chauffage sont reliées entre elles par un second circuit électrique, distinct du premier circuit électrique ; - tous les composants reliés entre eux par le premier circuit électrique sont fixés sur la première face du support et toutes les résistances reliées entre elles par le second circuit électrique sont fixées contre la seconde face du support ; - le dispositif de commande comprend un module de régulation de l'alimentation électrique du second circuit, ledit module comprenant une sonde de température, ledit module étant apte à alimenter électriquement le second circuit lorsque la température mesurée par la sonde est inférieure à un premier seuil, ledit module étant apte à couper l'alimentation électrique du second circuit lorsque la température mesurée par la sonde est supérieure à un deuxième seuil, le deuxième seuil étant supérieur au premier seuil ; - le deuxième seuil est supérieur au premier seuil d'un écart compris entre 10°C et 20 °C ; - la sonde de température est fixée contre la première face du support ; - les résistances sont réparties contre la seconde face du support de manière à générer une température sensiblement homogène sur l'ensemble de la première face ; - la seconde face du support comporte une pluralité de zones, chaque zone ayant sensiblement une même longueur selon une direction donnée, au moins une résistance est fixée contre chaque zone. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de commande électromécanique selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une représentation schématique du dispositif de la figure 1. Le dispositif 10 de commande électromécanique, représenté à la figure 1, comprend une carte de commande 12. La carte de commande 12 comporte un support 14, sensiblement plan. Le support 14 comporte notamment une première face 16 et une seconde face 18. Le support 14 est formé d'un matériau thermiquement conducteur. De préférence, le support 14 est métallique, par exemple constitué d'une tôle, par exemple en acier ou en aluminium. La carte de commande 12 comporte en outre des composants 20, 22, fixés contre la première face 16 du support 14. Les composants 20, 22 comprennent par exemple un condensateur et/ou un disjoncteur. Le dispositif 10 comprend également un dispositif de chauffage 24 de la carte de commande 12. Le dispositif 24 comprend notamment des résistances chauffantes 26.

Les résistances chauffantes 26 du dispositif de chauffage sont fixées contre la seconde face 18 du support 14. De préférence, la première face 16 est orientée vers le haut et la seconde face 18 est orientée vers le bas. De préférence, seules les résistances chauffantes 26 sont fixées contre la seconde face 18 du support, tous les autres composants 20, 22 étant fixés contre la première face 16 dudit support. La figure 2 représente schématiquement le dispositif 10 et ses circuits électriques et électroniques. Plus précisément, les composants 20, 22 de la carte de commande 12 sont reliés entre eux par un premier circuit 30 d'alimentation électrique. Le premier circuit 30 est raccordé à un réseau d'alimentation 32, par l'intermédiaire d'un premier interrupteur 34 apte à commuter entre une position fermée et une position ouverte. Les résistances chauffantes 26 du dispositif de chauffage 24 sont reliées entre elles par un second circuit électrique 36, distinct du premier circuit 30. Le second circuit 36 est raccordé au réseau d'alimentation 32, par l'intermédiaire d'un second interrupteur 38 apte à commuter entre une position fermée et une position ouverte. Ainsi, le second circuit 36 est alimenté en électricité de manière indépendante du premier circuit 30. De préférence, tous les composants 20, 22 alimentés par le premier circuit 30 sont fixés contre la première face 16 du support 14 et toutes les résistances 26 alimentées par le second circuit 36 sont fixées contre la seconde face 18 du support 14. De manière évidente pour l'homme du métier, les liaisons électriques entre composants 20, 22 du premier circuit 30, et respectivement entre résistances 26 du second circuit 36 sont réalisées de façon adaptée à la nature du support 14, notamment selon que le support 14 est électriquement conducteur ou non. Par exemple, lorsque le support 14 est électriquement conducteur, notamment formé d'une tôle, les composants 20, 22 sont reliés entre eux par des fils électriques gainés. Il en est de même pour les résistances 26. Le dispositif 10 comprend en outre une sonde de température 39. La sonde 39 est située sur la carte 12, sur le support 14 ou à faible distance dudit support 14. Préférentiellement, la sonde 39 est située du côté de la première face 16, à faible distance des composants 20, 22.

La sonde 39 comporte des moyens d'indication à un opérateur extérieur d'une température à proximité des composants 20, 22. Préférentiellement, le dispositif 10 comprend en outre un module 40 de régulation de la température de la carte 12. Plus préférentiellement, le module 40 est intégré à la carte 12.

Le module 40, schématisé à la figure 2, comporte un microprocesseur 42, une mémoire 44 et au moins un bus 46 de communication. Par l'intermédiaire d'une interface 48, le module 40 est relié à la sonde de température 39. Un programme 52 est mémorisé dans la mémoire 44. Par l'intermédiaire de l'interface 48, le programme 52 est apte à commander la commutation du second interrupteur 38 comme détaillé ci-après. Un procédé de fonctionnement du dispositif 10 va maintenant être décrit. En cas de grand froid, la sonde 39 signale à un opérateur extérieur que la température à proximité des composants 20, 22 est inférieure à un premier seuil T1 de fonctionnement de la carte 12. L'opérateur commute le second interrupteur 38 en position fermée, le premier interrupteur 34 étant en position ouverte. Les résistances 26 sont alimentées par le second circuit 36 et produisent de la chaleur, tandis que les composants 20, 22 du premier circuit 30 ne sont pas alimentés en électricité.

La première face 16 du support 14 étant préférentiellement orientée vers le haut, la chaleur émise par les résistances 26 monte en direction des composants 20, 22. Par ailleurs, le support 14 thermiquement conducteur fait office de radiateur en diffusant la chaleur émise par les résistances 26. De préférence, les résistances 26 sont réparties sur la seconde face 18 de manière à générer une chaleur sensiblement homogène sur l'ensemble de la première face 16 du support 14. A titre d'exemple, la seconde face 18 du support comporte une pluralité de zones, non représentées, chaque zone ayant sensiblement une même longueur selon une direction donnée, par exemple selon la direction longitudinale correspondant au plus grand côté de la seconde face 18. Au moins une résistance 26 est alors fixée contre chaque zone. De préférence encore, un même nombre de résistance(s) est fixé contre chaque zone. La carte 12 est ainsi réchauffée avant sa mise en fonctionnement, de manière à atteindre une plage de température appropriée au fonctionnement des composants 20, 22.

Préférentiellement, le premier interrupteur 34 commute automatiquement en position fermée lorsque la température mesurée par la sonde 39 atteint le premier seuil T1. Selon un mode de réalisation, une régulation interdit une commutation manuelle du premier interrupteur 34 en position fermée tant que la température mesurée par la sonde 39 est inférieure au premier seuil Tl.

Par ailleurs, le module de régulation 40 a pour fonction de gérer les changements de température extérieure en cours de fonctionnement de la carte 12, le premier circuit 30 étant alimenté en électricité. On considère que le second interrupteur 38 est en position ouverte. Lorsque la température mesurée par la sonde 39 passe en-dessous d'un deuxième seuil T2, le programme 52 commande le passage en position fermée du second interrupteur 38 afin d'alimenter en électricité les résistances 26. La valeur du deuxième seuil T2 est par exemple égale à celle du premier seuil T1. Selon une variante, les valeurs des seuils T1 et T2 sont différentes d'un premier écart Ai, par exemple comprise entre 5 et 10 °C.

De manière similaire, on considère que le second interrupteur 38 est en position fermée. Lorsque la température mesurée par la sonde 39 passe au-dessus d'un troisième seuil T3, le programme 52 commande le passage en position ouverte du second interrupteur 38 afin de cesser d'alimenter en électricité les résistances 26. En effet, le chauffage de la carte 12 n'est plus nécessaire et pourrait même entraîner des dysfonctionnements. La valeur du troisième seuil T3 est de préférence supérieure de quelques °C aux valeurs du premier seuil T1 et/ou du deuxième seuil T2. La valeur du troisième seuil T3 est de préférence supérieure d'un deuxième écart A2 à la valeur la plus élevée entre le premier seuil T1 et le deuxième seuil T2, le deuxième écart A2 étant par exemple compris entre 10 et 20 °C.

Claims

REVENDICATIONS1.- Dispositif (10) de commande électromécanique d'un disjoncteur ferroviaire, comprenant : - une carte (12) de commande, ladite carte de commande comprenant un support (14) sensiblement plan, formé d'un matériau thermiquement conducteur, et des composants (20, 22) fixés contre une première face (16) du support ; - un dispositif (24) de chauffage de la carte de commande, ledit dispositif de chauffage comprenant des résistances électriques (26), caractérisé en ce que les résistances du dispositif de chauffage sont fixées contre une seconde face (18) du support.
2.- Dispositif de commande selon la revendication 1, dans lequel le matériau thermiquement conducteur du support (14) est métallique, le support (14) étant de préférence formé d'une tôle.
3.- Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la carte (12) électronique est configurée de sorte à orienter vers le haut la première face (16) du support (14) et à orienter vers le bas la seconde face (18) du support.
4.- Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, dans lequel : - les composants (20, 22) de la carte de commande sont reliés entre eux par un premier circuit (30) électrique, - les résistances (26) chauffantes du dispositif de chauffage sont reliées entre elles par un second circuit (36) électrique, distinct du premier circuit électrique.
5.- Dispositif de commande selon la revendication 4, dans lequel : - tous les composants (20, 22) reliés entre eux par le premier circuit (30) électrique sont fixés sur la première face (16) du support ; - toutes les résistances (26) reliées entre elles par le second circuit (36) électrique sont fixées contre la seconde face (18) du support.
6.- Dispositif de commande selon la revendication 4 ou 5, comprenant un module (40) de régulation de l'alimentation électrique du second circuit, ledit module comprenant une sonde (39) de température,ledit module étant apte à alimenter électriquement (38) le second circuit lorsque la température mesurée par la sonde est inférieure à un premier seuil (T2), ledit module étant apte à couper l'alimentation électrique du second circuit lorsque la température mesurée par la sonde est supérieure à un deuxième seuil (T3), le deuxième seuil (T3) étant supérieur au premier seuil (T2).
7.- Dispositif de commande selon la revendication 6, dans lequel le deuxième seuil (T3) est supérieur au premier seuil (T2) d'un écart (42) compris entre 10°C et 20°C.
8.- Dispositif de commande selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel la sonde (39) de température est fixée contre la première face (16) du support (14).
9.- Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les résistances (26) sont réparties contre la seconde face (18) du support (14) de manière à générer une température sensiblement homogène sur l'ensemble de la première face (16).
10.- Dispositif de commande selon la revendication 9, dans lequel la seconde face (18) du support comporte une pluralité de zones, chaque zone ayant sensiblement une même longueur selon une direction donnée, au moins une résistance (26) est fixée contre chaque zone.