Relais d'accélération à verrouillage électrique pour dispositifs de démarrage. Dans les dispositifs automatiques de dé marrage par contacteurs pour moteurs et au tres appareils électriques, il est connu d'em ployer des relais dits d'accélération à ver rouillage électrique ou électromagnétique. Ces relais sont constitués principalement par deux bobines montées sur le même circuit magnétique ou sur plusieurs circuits magné tiques distincts, comportant une ou plusieurs armatures mobiles dont le mouvement ouvre ou ferme le circuit de manceuvre des contac teurs. .
L'une des bobines porte un enroulement série parcouru par la totalité ou par une fraction seulement :du courant principal; l'au tre, dite bobine de verrouillage, est une bo bine shunt ou à fil fin excitée par un courant pris à une source quelconque, et sert à con damner momentanément l'action du précé dent enroulement pour assurer le fonction nement des contacteurs dans l'ordre voulu. La source quelconque en question peut évi demment être le réseau même qui alimente le moteur ou l'appareil considéré.
Or, si l'on considère la courbe de démar rage d'un appareil électrique quelconque, l'in- tensité :du courant étant figurée en ordon nées, et les temps en abcisses, on sait que la self-induction des diverses parties du circuit a pour effet de retarder l'établissement ou l'annulation du courant dans le circuit, ce qui se traduit par une certaine inclinaison des parties ascendantes et des parties descen dantes de la courbe, inclinaison qui varie sui vant une loi propre à chaque circuit.
Au dessin annexé, la fig. 1 représente, par exemple, la courbe connue du courant en fonction du temps durant le démarrage d'un moteur électrique.
Lorsque la manette du rhéostat de dé marrage passe d'un plot sur le suivant, le courant n'arrive à son intensité maximum qu'au bout d'un certain temps, variable :d'une installation à l'autre. De même,-les pointes minima ne sont atteintes qu'au bout d'un temps déterminé, fonction ide l'accélération du moteur et de la. self-induction du circuit.
En tenant compte de cette observation lorsqu'on examine le schéma d'un démarreur à contacteurs, on remarque que le déverrouil- ia.ge du premier relais d'accélération s'effec- 1ue dès la fermeture du circuit, c'est-à-dire à l'intensité nulle. Avec le verrouillage pure ment mécanique, l'armature du relais retombe immédiatement, avant même qu'il n'ait été pcrmis au courant d'atteindre la valeur maxima correspondant à la. résistance en circuit et de retomber à la valeur minima. I,nin assignée aux pointes inférieures.
Il en résulte la fermeture immédiate du premier contacteur, d'où production d'une forte pointe très préjudiciable au fonctionnement; ceci est particulièrement mauvais dans le freinage par contre-courant avec moteur série travail lant à faible charge.
La présente invention vise à supprimer cet inconvénient et utilise à cet: effet les phénomènes connus qui interviennent pen dant la période d'établissement d'un courant dans un circuit, et plus spécialement, le re tard que le courant principal met à s'établir dans le circuit par suite de la. self-induction de ce circuit.
En particulier, lorsque la bobine de ver rouillage d'un relais d'accélération est rendue inopérante, soit par mise en court-circuit de cette bobine, soit par ouverture de son cir cuit, il se produit dans son circuit magnéti que des courants de Foucault; de plus, dans le cas de la mise en court-circuit, l'enroule ment lui-même est le siège d'un courant d'in duction; .ce dernier, comme les courants de Foucault est de très courte durée.
Conformément à l'invention, ces courants, soit qu'on les guide convenablement dans leur- parcours, soit que l'on choisisse convena blement les constantes de la bobine, doivent servir à maintenir :attiré l'ensemble des noyaux ou armatures magnétiques pendant la. période d'établissement du courant princi pal, la même fonction étant assurée après leur disparition par l'effet dudit courant principal ou de la fraction de -ce courant principal qui traverse l'enroulement série.
Cette propriété permet, non seulement d'éviter la. production de pointes nuisibles dans la courbe de démarrage, mais de réali ser toutes courbes de démarrage désirées, en particulier celles à. couple croissant comme n'est le cas pour les ventilateurs, les pompes centrifuges et généralement tous les appareils oii le couple demandé sur la première touche du rhéostat de démarrage est inférieur au couple normal.
Ainsi, si l'on se reporte à la courbe de démarrage représentée. à la fig. 2 du dessin ci-annexé, le premier relais est déverrouillé à l'intensité i - o; le deuxième relais est<B>dé-</B> verrouillé < < une intensité i telle que l'on ait i < ii, ii désignant l'intensité pour laquelle ce deuxième relais doit retomber.
Ce résul tat ne peut s'obtenir que si l'on utilise, comme il a été dit plus haut, l'action retar datrice de la self-induction du circuit .de la bobine de verrouillage, action qui est ana logue, comme on le sait, à un effet d'inertie.
L'objet de l'invention est en conséquence un relais d'accél.ératioii à verrouillage élec trique pour dispositifs de démarrage, com portant deux enroulements, dont l'un est ex cité par un courant constamment proportion nel au courant principal du moteur, tandis que l'autre, qui constitue la bobine dite de verrouillage, est excité par une source de courant quelconque; ces deux enroulements agissant sur ait moins un circuit magnétique et sur au moins une armature mobile mécani quement solidaire de l'équipage mobile du relais.
Dans ce relais, ces circuits magnéti ques et les constantes de la, bobine de ver rouillage sont tels que les courants- d'indue tion développés dans lesdits circuits magné tiques et la bobine de verrouillage nu mo ment oiz cette bobine est rendue inopérante sont assez intenses pour que l'armature et l'équipage mobile du relais soient maintenus attirés pendant un temps déterminé et régla ble, dans le but d'éviter des pointes nuisibles dans la courbe de démarrage et de pouvoir influencer à volonté l'allure de ladite courbe de démarrage.
Il sera décrit ci-après, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du relais d'accéléra- iion à verrouillage électrique suivant la. pré sente invention, en se référant aux figures schématiques 3 et A- du dessin .ci-annexé.
Dans ces deux figures, les mêmes signes de référence s'appliquent aux mêmes organes, Le relais d'accélération à verrouillage électrique suivant fig. 3 est constitué princi palement par deux enroulements, savoir: une bobine série 1 parcourue par un courant res tant à chaque instant proportionnel au cou rant principal; et une bobine shunt ou à fil fin 2, parcourue par une dérivation prise sur un .circuit quelconque; l'action de cette bo bine 2 est suffisante à elle seule pour attirer et maintenir attiré l'ensemble de l'équipage mobile dans le secours d'aucun dispositif mé canique ou autre.
Cette bobine shunt est mise au moment voulu, soit en court circuit, soit hors circuit, au moyen d'un organe in terrupteur 3 de forme quelconque, et après le laps de temps résultant de l'effet d'inertie ou de retard de la self-induction, elle laisse l'armature 6 du relais sous la seule .action du courant principal. En 4 se trouvent les contacts intercalés dans le circuit de contrôle, et qui, lorsque l'armature 6 ' retombe, sont reliés: par le disque métallique 5 isolé élec triquement de l'armature 6 qui le supporte. Dans le cas de la fig. 3 considérée, les deux bobines 1 et 2 agissent sur un circuit ma gnétique unique, l'armature 6 étant com mune ,aux deux bobines 1 et 2.
Le rela,ig d'accélération à verrouillage électrique suivant fig. 4 -est constitué comme celui -qui vient d'être décrit, avec la seule différence que les deux bobines 1 et 2 agis sent respectivement sur deux armatures 6 , et 7 mécaniquement solidaires l'une de l'autre, mais ,appartenant à deux circuits magnéti- ques indépendants.
Dans les deux cas, le fonctionnement est le même; lorsque l'on ferme l'interrupteur 3, la bobine 2 est mise en court-circuit et de vient dès lors inopérante; cette mise encourt- circuit donne naissance dans la. bobine 2 à un courant de self induction, et dans le circuit magnétique de la bobine 2, à des courants de Foucault de très courte durée; ces cou rants d'induction maintiennent attiré l'équi page mobile du relais pendant la période d'établissement -du :courant principal, et après leur disparition, la même fonction est assurée par l'effet du courant principal ou de la fraction de ce courant principal qui traverse l'enroulement série 1.
Au lieu de court-circuiter la bobine 2 pour la rendre inopérante, on pourrait tout aussi bien interrompre franchement son cir cuit, comme il a été dit précédemment. Dans ce cas, seuls les courants de Foucault déve loppés dans le circuit magnétique agiraient.
Le temps durant lequel l'armature du re lais est maintenue attirée .au moment .de la mise en court-circuit ou hors circuit de la bobine 2 dépend de divers éléments comme par exemple de la forme et des 'dimensions du circuit parcouru par les courants de Fou cault, des constantes électromagnétiques de la bobine de verrouillage; ce temps peut donc subir un réglage relatif, en agissant d'une manière appropriée, soit sur le courant de la bobine de verrouillage, soit sur le circuit magnétique, soit enfin sur les deux à la fois.
L'invention s'applique à tous relais d'ac célération de forme généralement quelconque, que leur armature soit formée d'un ou de plusieurs noyaux plongeurs comme décrit plus haut, ou qu'elle soit du type à charnière ou de tout autre type. L'invention s'étend à tous dispositifs comportant l'application de ces relais dans un but analogue à celui qui a été décrit plus haut. Elle est applicable aux appareils à courant alternatif aussi bien qu'à ceux à courant continu.