Relais électrique. La plupart des relais ou commutateurs à commande électromagnétique connus se com posent d'une partie magnétique qui comprend un enroulement d'excitation, au moins un noyau et au moins une armature mobile, et d'organes commutateurs qui sont commandés mécaniquement par les armatures et -portent. une série de contacts à lames, s'ouvrant (con tact de repos) ou se fermant (contact de travail) lorsque les armatures sont attirées.
L'invention a pour objet un relais élec trique, comprenant au moins une bobine d'excitation, un noyau et une armature mo bile, caractérisé en ce que l'armature mobile constitue deux contacts reliés électriquement entre eux et destinés à entrer en contact avec deux contacts fixes également reliés électri quement entre eux, de façon à former un in terrupteur à double contact électrique.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'.exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fis. 1 à 6 montrent différents relais. Les fis. 7 et 8 représentent deux formes d'exécution dé contacts électriques.
La fis. 1 représente un relais comprenant un noyau 1, traversant une bobine d'excita tion 2, et deux armatures 3 en forme générale de<B>U,</B> Chacune de ces armatures 3 est main tenue en position de repos contre deux butées 4, sous l'action d'un ressort 5, constitué par une -lame élastique rivée en son centre sur l'armature considérée et dont les--extrémités prennent appui sur une partie fixe 12. L'ame- née de courant aux armatures 3 se fait par un conducteur flexible 14, constitué par un ruban de cuivre rivé à chaque armature en même temps que le ressort 5. En= variante, l'amenée de courant aux armatures < pourrait évidemment être constituée par les ressorts 5 eux-mêmes.
Lorsqu'un courant est envoyé dans la bobine 2 d'excitation, les deux -armatures 3 sont attirées et entrent en ,contact\ avec le noyau 1 par leurs extrémités 6, qui portent chacune un. rivet de contact 13 à surface de travail bombée. G\ s derniers viennent toucher des rivets 13' du noyau 1. Celui-ci et lés arma tures 3 constituent donc un interrupteur uni polaire et sont traversés en -même temps par le champ magnétique et par le courant du circuit électrique qu'ils contrôlent.
On dispose donc de deux contacts de travail<B>-</B>ayant un pôle commun. Chaque contact..,formé entre -une armature et le noyau est double, ce qui augmente considérablement la sécurité de fonctionnement du relais.
En variante, les butées 4 pourraient être utilisées comme contacts de repos,. de sorte que le relais formerait un inverseur unipo laire, le contact étant établi, en position de repos, entre lés armatures 3 et les butées 4, et en position de travail, entre les armatures 3 et le noyau 1. On pourrait aussi .prévoir un relais dans lequel un contact ne -serait formé qu'entre l'armature et sa butée, -le noyau n'étant pas prévu pour former #un .contact avec l'armature. Il est aussi bien entendu que l'on peut prévoir un relais du genre de celui représenté à la fig. 1, mais ne comprenant qu'une seule armature mobile.
Le relais, représenté schématiquement en coupe à la fig. 2 et en plan à la fig. 3, com prend deux noyaux 7, isolés électriquement l'un de l'autre. Une armature 3, en forme de <B>U,</B> est destinée à entrer en contact avec çha- cua de ces noyaux et est maintenue, en posi tion de repos, par une lame de ressort 8 contre des butées 4 formant contact de repos. Ces lames de ressort 8 sont disposées, cette fois, perpendiculairement à la base des arma tures 3. Les extrémités des armatures 3 sont bombées de façon à produire une concentra tion du flux magnétique et, de ce fait, une pression de contact élevée.
Les butées 4 ainsi que les extrémités des noyaux 7 et des arma tures 3 sont argentées, afin d'assurer un bon contact électrique. Ce relais constitue donc un inverseur bipolaire, puisque chaque armature a peut être misse en contact soit avec un des noyaux 7, soit avec ses butées 4. Il est clair que l'on pourrait construire des relais du même genre, comprenant Lin plus grand nom.- bre de noyaux et d'armatures.
Les fig. 4 et 5 représentent, schématique ment, en coupe, et respectivement en plan, un relais comprenant trois contacts de travail. Trois noyaux 9, en forme de<B>U,</B> et isolés les uns des autres traversent la bobine d'excita tion 2 et sont destinés à entrer en contact chacun avec une armature mobile 10. Chaque armature 10 est pôrtée -par une lame de res sort 8 qui tend à la maintenir appuyée contre des barres isolantes 4 et qui constitue en même temps l'amenée de courant à l'armature. Une pièce d'espacement 11 est prévue entre chaque lame 8 et chaque armature 10.
Lorsque la bobine 2 est parcourue par le courant d'exci tation, les armatures 10 viennent se plaquer contre les noyaux 9, contre l'action -des lames de ressort 8, permettant ainsi de fermer trois circuits électriques indépendants. Il est bien entendu qu'on pourrait prévoir des formes d'exécution analogues à celle décrite ci-dessus, mais comprenant un autre nombre de noyaux et d'armatures. Dans un relais du type décrit ci-dessus, on pourrait prévoir un groupe d'armatures mobiles de chaque côté de la bobine d'excita tion 2, le noyau étant en forme de double T et destiné- à entrer en contact avec une arma ture de chaque groupe.
Chaque noyau en forme de double T pourrait, aussi être rem placé par deux noyaux en forme générale de <B>U,</B> séparés l'un de l'autre et destinés chacun à entrer en contact avec une armature d'un groupe. On peut ainsi obtenir, pour un en combrement réduit, un grand nombre de con tacts électriquement indépendants, commandés par une seule bobine d'excitation.
En variante, on pourrait aussi prévoir dans un relais analogue à celui représenté à la fig. 1 deux noyaux 7 isolés l'un de l'autre, comme représenté à la fig. 2. Un tel relais présenterait donc deux contacts de repos et de travail, c'est-à-dire deux contacts de com mutation séparés électriquement. Afin d'obte nir un plus grand nombre de contacts élec triquement indépendants, sous un volume res treint, on: pourrait prévoir un phis grand nombre de noyaux et d'armatures.
Ces noyaux et armatures pourraient par exemple être dis posés, dans des plans parallèles au plan du dessin de la fig. 1, tous les noyaux étant en tourés par un seul enroulement d'excitation, de façon analogue à -la forme d'exécution re présentée aux fig. 4 et 5.
Dans toutes les formes d'exécution préci tées, les armatures pourraient être construites au moins en partie en matière magnétique permanente, de façon que le relais ainsi formé soit polarisé et que l'attraction de ses arma tures dépende du sens du courant. Il est aussi possible de polariser les différentes armatures de façon telle que certaines d'entre elles soient attirées pour -Lin certain sens du courant d'excitation, les autres l'étant pour un courant. d'excitation de sens contraire. On pourrait aussi prévoir des relais combinés comprenant des armatures polarisées et des armatures non polarisées.
La fig. 6 représente une forme d'exécution d'un relais polarisé électromagné- tiquement, par des bobines d'excitation. Ce relais comprend aussi un noyau 1 traversant un enroulement d'excitation 2 et est .destiné à entrer électriquement en contact avec deux armatures 3 en forme de<B>U.</B> Ces armatures 3 sont maintenues appuyées contre des butées isolantes 4 par des lames de ressort 5, qui sont rivées au milieu des armatures en même temps que des amenées de courant 14. Chaque extrémité de l'armature 3 de droite est entou rée d'une bobine de polarisation 16 et respec tivement 16', tandis que les extrémités de l'armature 3 de gauche traversent des bobines de polarisation 17 et 17'.
La polarisation élec tromagnétique du relais permet d'augmenter sa sensibilité, car les armatures peuvent alors être faites en une matière magnétique dont la perméabilité est supérieure à celle des ma tières à magnétisme permanent. En outre, grâce à la disposition des bobines de polari sation autour de l'entrefer séparant les arma tures 3 du noyau 1, la dispersion magnétique est faible et l'efficacité de la polarisation est maximum.
La fig. 7 représente, à plus grande échelle; le contact entre une armature 3 et un noyau 7 d'un relais, tel que celui représenté à la fig. 2. Les surfaces entrant en contact sont recouvertes d'une couche 15 d'une matière non magnétique, mais bonne conductrice au point de vue électrique, par exemple de l'argent, de façon à assurer un bon contact et à diminuer la rémanence du circuit magnétique. Cette couche peut, par exemple, être appliquée par électrolyse, par pulvérisation à chaud, ou être soudée. Une des surfaces de contact est légère ment bombée, afin de produire aine concentra tion du flux magnétique et donc d'obtenir une pression de contact élevée.
La fig. 8 montre, en détail, un contact tel que ceux prévus dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1. Les contacts sont cons titués par des petits rivets 13 enchâssés dans l'armature, respectivement le noyau.
Les noyaux et les armatures des diffé rents relais précités peuvent avantageusement être munis de contacts tels que représentés aux fig. 7 et 8, mais il est bien entendu que ces contacts pourraient être réalisés différem ment. Les relais décrits présentent les avantages suivants par rapport à des relais simples 1 Le nombre des pièces qui composent le relais est sensiblement diminué.
2 L'encombrement peut être fortement réduit.
3 Le réglage entre circuit magnétique et commutateur, d'autant phis délicat que le relais est plus sensible et plus rapide, est sup primé.
4 La pression de contact est élevée; en effet, elle est constituée, à la force du ressort de rappel près, par la force d'attraction inté grale, qui augmente lorsque l'armature est attirée, et est maximale pendant le contact. Dans les relais ordinairès, la pression d'un contact de travail est déterminée par la cons tante d'élasticité des lames de contact; par suite de la différence entre la caractéristique de la force élastique et celle de la force d'at traction et pour des raisons de sécurité de travail, la pression de contact est inférieure à la force d'attraction de l'armature une fois attirée.
5 La sensibilité du relais est élevée, car la distance entre l'armature et le noyau est égale à la distance des contacts, ce qui ne peut être le cas pour un relais ordinaire, pour des rai sons de sécurité et de tolérance d'exécution.
6 Le nombre de pièces mobiles étant ré duit à son strict minimum, le temps de réac tion peut être particulièrement court.
7 La sécurité de fonctionnement du relais est augmentée grâce au fait que le contact est double.