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" Dispositif pour influer sur la valeur de courants électriques ".
Il a déjà été proposé des dispositifs et des méthodes en vue du réglage et de l'interruption de courants électriques, consistant à intercaler dans le circuit, ou à l'en retirer, une résistance constamment progressive, ohmique de préférence, pour obtenir la variation de courant envisagé. en modifiant constam- ment très rapidement la résistance dans les circuits on est mê- me parvenu à intercaler dans ceux-ci des puissances élevées ou
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@ à les en supprimer sans entraîner de production d'étincelles.
Pour établir des interrupteurs ou bloqueurs de courant de ce genre on peut utiliser un corps résistant et associer à ce der- nier un contacteur mobile en métal ou en substance résistante, glissant ou s'appliquant par enroulement, sur le trajet de con- tact du corps résistant.
La présente invention a pour objet un perfectionnement aux appareils de ce genre. Elle est surtout basée sur le désir de réduire les dimensions de ces appareils et de les simplifier et avant tout d'abaisser à un. minimum le travail nécessité par l'ac- tionnement de l'appareil de manière à éviter ainsi des systèmes d'entraînement compliqués et coûteux.
A cet effet l'invention prévoit d'établir le trajet de contact du corps résistant sous forme de courbe et de lui asso- cier, à titre de contacteur, une bande aussi peu flexible que possible, par exemple en bronze phosphoreux se déplaçant dans une direction tangentielle sur la courbe du trajet de contact, et dont la surface de contact avec le corps résistant varie sui- vant un mouvement d'enroulement. Cette idée peut être réalisée, par exemple lorsque le corps résistant immobile est établi en torse de colonne et qu'une extrémité de la bande, sollicités par un ressort de traction puissant assurant la pression de con- tact, reste fixe alors que son autre extrémité se soulève du trajet de contact pour intercaler alors la résistance shuntés par la bande;
on pourrait adopter une autre exécution consistant à donner au corps résistant la forme d'un disque fixe, ou mobile, ou en le rapportant sur un tel disque, de manière que le trajet de contact soit constitué par sa périphérie ou une partie de celle-ci, et dans ce cas la bande métallique s'y appliquerait par enroulement comme une courroie de transmission, ladita ban- de étant éventuellement actionnée par un galet distinct.
Un des principaux avantages d'une telle disposition avec
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organe contacteur en 1 U. nbU de ruban s'appliquant par onroule- l'ient sur une courbe réside eu ce qu'elle pemet de maintenir les efforts de commutation à une valeur faible ualgrc l'enpioi d'une pression de contact êlev6e. vil u déjà proposé, il est vrai, cî#t'c.r des arceaux s'appliquant par enroulement sur un trajet de contact présentant également cet avantage;
n.ais ces derniers provoquent cependant de fortes concentrations de courant sur l'endroit du contact qui est dans ce cas rectiligne, ce qui n'est guère souhaitable, alors qu'avec l'emploi d'un contacteur en for-
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ns de bande d'enroulement le passage du courant a lieu en un point de contact plus étendu et en :C'o:C"ie de surface.
.'-1 ::"llV611...:10: va r:#à.ntc>a.11t être expliquée an détail à l'ai- de de quelques exemples d'application, reproduits aux dessins annexas.
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es figures 1 et 2 reproduisent les organes :.-:'ixcs et mobi- les établissant le contact dans un appareil tripolaire conforme l'invention, par Uaé::-'..C'-.. wn relais. 1 désigne le corps 1"")8is- t,-nt, qui est ici 5::...5!ï.-ZEt en fOE3 de coloane, 2 le GoitC- tour métallique constitue par une bande légèrement flexible, Ls
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trajet de contact du corps résistant .1, sur lequel appuie la bs.:::;.c1o 2, ,i la fO:r:
-120 d'un arc de cercle d'un rayon R. Une dos extrémités de la bande , qui en deux points s'écarte tangen-
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tiellenent de la courba du trajet de'contact, est maintenue en 4¯ par l'intermédiaire d'un fort ressort 3 assurant la pression de contact. '8.utre extrénita de la bsnde est reliée à un galet 3 guid1 sur un trajet en forne da courbe 6. Le corps résistant 1 est fixé, par sa partie arrière, sur une électrode en métal bon conducteur 7. La contre électrode est forcés par la bande métallique 2.
Dans la position de contact établi'représentes figure 1, les électrodes 2 et 7 se touchent directement. Dans ce casle
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corps ràasistent 1 est totalement court-circuité. Si le galet 5
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se déplace vers la gauche, le contact entre la bande 2 et la contre électrode 7 s'ouvre et une résistance dont la valeur devient de plus en plus élevée s'intercale dans le circuit.
La partie supérieure du corps résistant 1 est dans ce but for- lmée de couches de moindre résistance alors que sa partie infé- rieure a des couches de résistance plus élevée. Il y a, en ou- tre, avantage à munir le corps résistant 1, dans sa partie qui appuie contre l'électrode 7, d'encoches 9 dirigeas sensiblement perpendiculairement au trajet de contact, de Manière à empêcher que pour chaque position de l'électrode mobile, et indépendam- ment de sa forme, le courant passe parallèlement aux électrodes, alors que son passage est assuré perpendiculairement entre le corps résistant et les électrodes, tout en assurant un contact ininterrompu sur le trajet de contact.
Si la trajet 10, le long duquel se déplace l'extrémité supérieure de la bande 2 pendant l'introduction ou l'élimina- tion de la résistance, constituait une développante de la courbe de contact du corps résistant 1, contre laquelle remonte la ban- de 2, le soulèvement ou l'appui de ladite bande contre le corps résistant ne donneraient lieu à aucun effort mécanique, quelque importante que soit la tension donnée au ressort 3 qui tire sur la lame 2, Ce qui précède est important, parce qu'il importe que les organes qui établissent le contact appuient fortement l'un sur l'autre pendant la période de fermeture pour transmet- tre des puissances élevées, lorsqu'il s'agit de contacteurs à forte puissance, notamment au moyen d'une force auxiliaire,
en particulier à l'aide d'un électro-aimant ou même d'organes con- tacteurs commandés par l'air comprimé. Dans la pratique, il suf- fira, pour bien des cas, d'établir le systène de guidage 6 de nanière que le trajet 10 parcouru par l'extrémité libre de la bande riétallique 2 représente approximativement la développante de la courbe du trajet de contact.
En général, il ne sera pas
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suffisant de se rapprocher du parcours 6 par un arc de cercle si l'on veut obtenir un soulèvement convenable de la force an- tagoniste produite par le ressort 3. Il y aura donc intérêt à monter les leviers de guidage, ou les étriers 11, des galets 5 dans des glissières 12 au lieu de simples orifices, sur des er- gots 13.
A l'aide de différences, artificiellement provoquées, du parcours de guidage la dans l'un ou l'autre sens par rapport à la développante de la courbe de contact, on peut créer à volonté dans le sens de la fermeture ou de l'ouverture, des composantes de force agissantes comme celles qui :résultent par exemple du poids du shunt contacteur ou de resso.rts de rappel spéciaux dans les relais de construction nornale. Dans un appareil établi com- ne relais d'après l'invention, la force auxiliaire, notamment l'éleotro-aimant, peut s'exercer en sens contraire de cette for- ce de rappel dans le sens de la fermeture ou de l'ouverture, ce qui veut dire qu'on peut aussi bien réaliser aussi aisément des relais à courant de travail qu'à courant de repos.
L'organe fournissant l'effort de commutation, par exemple un électro-aimant, peut attaquer l'étrier 11, Une autre possi- bilité est donnée en agençant le parcours de guidage 6, de ma- nière à être mobile et à changer de position, par exemple à bas- culer, de sorte que le galet 5 prenne la position de fermeture ou d'ouverture par suite de la composante de force rendue ainsi efficace, et produite par le ressort 3.
Comme variante des figures 1 et 2 le ressort 3 pourra éga- lement être agencé à l'autre extrémité de la bande 2. De cette façon, par exemple lorsque le parcours de guidage de la bande s'écarte de la développante , on évitera le glissement de la ban- de le long de la surface du trajet de contact.
Lorsque le corps résistant est établi en tome de colonne, on exécutera de préférence la courbure du trajet de contact en
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forme d'arc de cercle, pour des raisons de construction. Dans ce cas, la fabrication du trajet de guidage de l'extrémité li- bre de la bande qui doit être adapté à la développante du tra- jet de contact présente des difficultés. Un exemple d'exécution de l'invention remédiant à cette difficulté mais ne nécessitant pas de consommation de puissance pour la commutation ou du moins que faiblement, est reproduite à la figure 3 du dessin.
Dans celle-ci, 1 désigne de nouveau le corps résistant, 2 la bande servant d'organe contacteur et s'appliquant par en- roulement. L'extrémité supérieure mobile de cette bande est fixée à une partie isolée mobile 20 également en forme d'arc de cercle et guidée par une tige rigide 21 et par une deuxième bielle 22, de préférence élastique, en forme de ressort F, dans le genre d'un guide en parallélogramme. L'élasticité de la partie 22 du guidage est rendue indispensable par le fait que la bande 2, qui s'applique sur la courbure du trajet de contact 1 et sur le trajet courbe de guidage 20, ne doit pas glisser sur ces surfa- ces mais doit être maintenue sous tension.
Au lieu d'un ressort F on pourra toutefois employer également une partie rigide pour constituer le bras 22 du parallélogramme, à condition que le bras A du système de guidage 20 soit remplacé par une partie élastique, par exemple une lame de ressort. Le guide en parallé- logramme pourra également comporter plusieurs éléments élastiques
Ln principe, on pourra réaliser un fonctionnenent analo- gue en évitant les difficultés de construction des fondes cour- bes en emboîtant le corps résistant 1. dans la courbe de guidage 2, comme dans l'exemple des figures 4 et 5. Dans ce cas, le corps résistant fixe 1 est englobé par la courbe de guidage mo- bile isolante 20.
La bande d'enroulement 2, qui s'applique in- timement sur la courbure du trajet de contact lors de la ferme- ture, est soulevée de cette dernière par la courbe de guidage 20 qui se déplace, comme dans l'exécution de la figure 3, à con-
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dition que la bende soit/Plus large que l'évidenent réservé dans le corps de guidage 20 pour loger le corps résistant 1.
Comme corps résistant on choisira de préférence ceux dont la résistance spécifique varie constamment de plusieurs ordres de grandeur tout le long du trajet de contact. On emploiera dans ce but par exemple des charbons artificiels contenant des mélan- ges plus ou moins conducteurs ; on pourra également avoir recours, dans certains cas, à des corps résistants ayant une résistance spécifique uniforme.
L'invention s'applique aussi bien à la commutation et au réglage de courant continu que de courant alternatif. Avec les dispositifs de commutation de courant alternatifs, son emploi est recommande dans de nombreux cas en combinaison avec des sys- tèmes synchronisés de commutation, de commande ou de déclenche-
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ment, pour décaler le conmenoemcnt ou la fin de la variation de résistance sur un point particulièrement avantageux de la phase de la courbe de tension ou d'intensité.
Avec les circuits de
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courant alternatif il sera souvent préférable de faire interve- d2<2dDÙiCÀ12ùlffiÙ -,9dS12.C , e/i 'r,6 1 lp JEîfo. ):E; ^.ta'Ê.v :BG.'.3vFt nir dans le-circuit la'résistance, qui sera nota:DL18nt/fs.vorable,
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notanra8nt au voisinage d'une ordonnée de courant nulle ou au moment où le courant qu'il s'agit d'influencer présentera une valeur instantanée faible par report à. la valeur de crête au
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moyen d'organes ne donnant pas lieu à étincelles, set en moins d'une déni alternance ( voir le brevet français de la Demande- l'esse 21 862 283 du 31 C:6cer;.bre lS3S).
La vitesse do la variation de résistance doit tre suffisante pour que l'enssnbls de l'o- p6ration se produise pendant uns durée qui soit faible par rap- port à une demi-alternance du courant .ltor ,û. . :woc lis cou- rants continus, cette vitesse ds commutation dcvra êtr8 ù1svè.
Les limites principales d'application de la présente invention ont trait aux tensions comprises entre 3.000 et 500 volts et
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en-dessous, et pour des intensités allant jusqu'à 83u s<.
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Les possibilités f t 0.'G,:OY;. et d'application de cette invention ne sont nullement t aux exemples dont il a ici gestion, 52x peut no"cec-1 cizt 1.6#i.:%i le corps résistant sur un disque circulaire et actionner le. bande l'aide d'un galet.
Un exemple G.<urOE telle exécution est co:: r le. figure 3. Dans celle-ci, 1 désigne le corps résistant qui est agencé sur un disque circulaire immobile 57. L'une des extrénitês de lo. bande 2 est fixée 38 sur le disque 37, et l'autre est ro- tenue en '9 par un ressort de tension :30=1 c;ntra±n-3:=ant s'e±- fectue au moyen d'un galet $01.'.' '5 j67 dt 5::" un levier ES os- cillant autour du point central du disque S7. Le levier "PO est conducteur ct, en position de passage du courant, est en commu- avec un contact de shuntage S4 nonto ".:liS'G.'.-.âs3et en cet endroit, autour du centre du disque S7 psut également ssoil- ler un levier contacteur 12 COT;t7,i.G'.r t3:C un- ressert 40 avec le IL- vier SS, de manière faire contact avec ce dernier.
Dans la position de femsture qu'occupe 05 dispositif le courant passe de la borne î- par le levier 35, le contact de shuntago -4 à la borne SI. Le schéma (le montage de cette dispo- sition est reproduit simplifié figure 7. rour interrompre lc courante le levier S8 bascule en tournant vers la gauche. Il en- traîne alors, par 1s ressort 40, lc levier S5 avec lequel il reste en contact. Le contact cie shuntage SS, bzz- stouv rc alors et pendant que le galet isolo 35 roule sur le ruban oontacteur
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ce dernier est peu à peu soulève par le corps résistant
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et lorsqu'il s'agit d'un corps ayant une résistance spécifique irrégulièrement répartie, cc sont tout d'abord les zones ou les
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couches de moindre résistance spécifique qui sont libérées et après elles, celles de plus grande résistance spécifique.
Dans
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cette forte àtex#loution également, il peut y avoir avantage à prévoir du côté du corps résistant appuyant sur la contre-élec- trode 7, des encoches 9 dirigées sensiblement perpendiculaire-
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ment à la courbure du trajet de contact, comme Celles dont il a été fait mention en corrélation avec la forme d'exécution précédemment décrite, rendant la fermeture, le courant circule de la borne 30, par le levier 33, 32, l'extrémité 38 de la ban- de 2, la bande 2, le corps résistant 1, la contre électrode 7, à la borne 31.
Après un trajet angulaire déterminé, après lequel le corps résistant est totalement entré en action, un bout pro- éminant de l'axe 41 du galet 35 vient frapper une butée 42, de sorte que le levier 33 est retenu dans sa nouvelle position, alors que le levier 32 continue son mouvement et ouvre un con- tact entre 32 et 33. Le circuit se trouve alors interronpu en- tre 33 et 31.
Même avec d'autres formes d'exécution il peut y avoir avan- tage à prévoir un shunt bon conducteur, pour court-circuiter la résistance pendant la fermeture, ou un point de sectionnement à ouvrir une fois que toute la résistance a été intercalée dans le circuit, ou les deux à la fois.