Dispositif de transmission d'ordres L'invention a pour objet un dispositif de trans mission d'ordres destiné à assurer pendant un temps très court et rigoureusement limité, si longue que soit la durée d'émission d'un ordre à exécuter, la fermeture d'un circuit d'alimentation d'un appareil électromagnétique destiné à assurer l'exécution de cet ordre, caractérisé par un rupteur interposé dans le circuit d'alimentation, et par un relais inhibiteur propre, lorsqu'il est excité, à ouvrir ce rupteur en un temps peu supérieur à la durée d'alimentation nécessaire pour assurer l'exécution de l'ordre par l'appareil, l'émission de l'ordre étant assurée par un contacteur propre à appliquer simultanément la ten sion de la source au circuit d'alimentation et au re lais.
Ce dispositif a pour but d'empêcher toute répé tition de l'exécution d'un ordre si la durée d'émis sion dudit ordre se prolonge et tant qu'un nouvel ordre n'est pas émis après annulation du précédent.
Dans un grand nombre de domaines, il arrive souvent qu'on désire éviter le renouvellement d'une opération dans le cas où, soit en raison même de la nature de cette opération, soit par suite de causes fortuites, les conditions initiales se trouvent rétablies alors que le dispositif continue à être actionné. Par exemple, on sait que dans les mitrailleuses, on utilise deux sortes de tirs : le tir par rafales et le tir coup- par-coup. Le tir par rafales s'effectue précisément par maintien de la transmission d'un même ordre, la répétition se poursuit tant que le tireur appuie sur la gâchette, de sorte que le tir coup-par-coup exige la présence d'une seconde gâchette, ou d'un mécanisme de commutation compliqué.
Une autre application, où le dispositif faisant l'objet de l'invention offre un intérêt vital, est le domaine des disjoncteurs à haute tension. En effet, on sait que ces disjoncteurs ont un fonctionnement extrêmement rapide, imposé par les fonctions qu'ils ont à assurer. Par ailleurs, un de leurs rôles essentiels est de se déclencher automatiquement en cas de court-circuit sur la ligne qu'ils protègent. Or, cer tains de ces courts-circuits ne sont pas fugitifs, ce qui interdit le réenclenchement automatique du dis joncteur, immédiatement après le déclenchement.
Si donc, l'on envoie à un disjoncteur un ordre d'en clenchement alors qu'il existe un court-circuit non fu gitif sur la ligne, et si cet ordre d'enclenchement se prolonge pendant une durée supérieure à celle de son exécution, il est bien évident qu'il se produira im-_ médiatement un déclenchement automatique dû au court-circuit, puis un second enclenchement dû nu maintien de l'ordre, etc. Ce phénomène est connu . sous le nom, d'ailleurs impropre, de pompage, d'où l'expression antipompage qui désigne habituelles. ment les mécanismes plus ou moins complexes qui ont été proposés antérieurement pour remédier à cet inconvénient.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention cons titue précisément un dispositif antipompage extrê mement simple et offre une sécurité absolue puisque le relais inhibiteur, en interrompant le ,circuit d'ali mentation de l'appareil électromagnétique, empêche toute répétition de l'exécution d'un ordre si longue que soit la durée d'émission de celui-ci.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du dispositif de trans mission faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est un schéma d'une première forme. La fig. 2 est un schéma d'une seconde forme. La fig. 3 est un schéma montrant l'utilisation du dispositif pour la commande d'une mitrailleuse.
La fig. 4 est un schéma d'une variante d'un dé tail de la fig. 3.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 1, le dispositif comporte une source de cou rant continu S constituée, par exemple, par une batterie de piles lou d'accumulateurs reliée aux deux bornes d'entrée 1 et 2 et alimentant des conducteurs 3 et 4 connectés au circuit d'alimentation d'un appa reil électromagnétique. Celui-ci comprend un enrou lement 5 bobiné sur une armature cylindrique 26 gui dée par ses deux extrémités 27 et 28 sur un arbre médian 29 d'une armature fixe comportant deux ai mants permanents 30 et 31.
Deux lames de ressorts 32, 33 permettent un libre déplacement de l'enroule ment 5 dans l'entrefer annulaire 34. Les lames de ressort 32 et 33 peuvent, en même temps, être uti lisées pour relier l'enroulement 5 aux conducteurs 3 et 4. Un ressort 40 sollicite l'armature cylindrique 26 vers la position de repos.
Cet appareil électromagnétique constitue une sorte de moteur à courant continu dont l'induction est assurée par les aimants permanents 30 et 31 tandis que l'enroulement 5 constitue son induit. Un tel appareil, qu'on pourrait désigner sous le nom de vérin magnétoélectrique du fait de sa course limitée et de l'utilisation des forces induites dans les spires de l'enroulement 5 sous l'action du champ magnétique permanent des aimants 30 et 31 en ré ponse au passage du courant dans lesdites spires, offre sur les électro-aimants plus couramment utili sés, l'avantage essentiel que son délai de mise en ac tion est extrêmement court du fait de la préexistence du champ magnétique permanent qui permet cette mise en action dès que le courant commence à pas ser dans l'enroulement.
De plus, il est facile d'obte nir une action rigoureusement constante sur toute la course d'un tel appareil, à condition de prévoir un bobinage régulièrement réparti et de longueur suffi sante.
En dérivation sur les conducteurs 3 et 4 sont branchés les conducteurs 6 et 7 qui alimentent, tou jours à partir des bornes d'entrée 1 et 2, un relais inhibiteur 9 dont le noyau plongeur porte le con tact mobile 10 d'un rupteur dont les contacts fixes 11 et 12 sont interposés sur le conducteur 4. La ten sion de la source S est appliquée aux bornes 1 et 2 par des conducteurs 13 et 14 sous le contrôle d'un contacteur tel que le bouton-poussoir 15. Le délai de réponse du relais 9 est choisi égal au temps auquel on désire limiter l'alimentation du circuit de l'appareil électromagnétique (en l'occurrence l'enrou lement 5).
Le fonctionnement du dispositif est extrêmement simple. Lorsque le contacteur 15 est fermé, la source débite simultanément dans les enroulements 5 et 9. Après un temps égal à son délai de réponse, le relais 9 attire son armature et actionne le contact mobile 10, de manière à séparer les contacts fixes 11 et 12, ce qui provoque l'interruption de l'alimentation de l'enroulement 5.
L'interrupteur 15 et le contact 10 du rupteur n'ont à supporter le passage du courant d'alimenta tion du vérin magnétoélectrique que pendant la du rée du délai de réponse du relais 9. Si cette durée est suffisamment faible, on pourra, même si l'inten sité du courant d'alimentation est très grande, utili ser des interrupteurs à contacts de faible dimension, tels que ceux des microswitch , sans risquer la dé térioration, - en raison de la faible durée de leur fonction permanente de transmission du courant.
Quant à la fonction du contact 10 du rupteur, par laquelle il assure la coupure du courant du circuit d'alimentation du vérin magnétoélectrique, elle pourra également être assurée par des contacts de faibles dimensions, mais la levée du contact mobile 10 devra être suffisante pour assurer une rupture franche dudit courant.
Par ailleurs, en appelant t1 la durée d'alimentation de l'enroulement 5 nécessaire pour assurer l'exécu tion de l'ordre, t,# la durée d'excitation du relais inhi biteur 9 nécessaire pour provoquer la coupure du conducteur 4 par le rupteur, et t3 la durée d'une opé ration déclenchée par la commande électromagné tique, on doit avoir t1 < t#- G t3 (1) Si l'on actionne le bouton-poussoir 15 pendant un temps supérieur à t1 ,
quelle que soit la durée pen dant laquelle on prolonge cette action, le circuit d'ali mentation de l'appareil électromagnétique est coupé par le rupteur au bout d'un temps t, et aucune ré pétition de l'exécution de l'ordre ne peut se pro duire tant qu'on n'appuie pas une seconde fois sur le bouton 15 après l'avoir relâché.
Sur la fig. 2, la référence générale 39 désigne un dispositif dont l'appareil électromagnétique dési gné par la référence générale 37 est destiné à ac tionner l'électro-vanne de déclenchement 23 d'un dis joncteur, tandis que l'électro-vanne d'enclenchement 3 8 est commandée par un électro-aimant 16 muni d'un autre dispositif désigné par la référence géné rale 22.
Dans cette forme d'exécution on utilise un vérin magnétoélectrique pour le déclenchement en raison de son délai de réponse rapide. Toutefois, on pourrait utiliser également un vérin de ce type pour l'enclen chement ou encore deux électro-aimants pour l'en clenchement et le déclenchement. On pourrait éga lement ne prévoir un dispositif d'alimentation de du rée contrôlée que pour une de ces deux opérations.
Dans la forme d'exécution de la fig. 2, les deux dispositifs de commande sont alimentés à partir d'une source commune constituée par une batterie de piles ou d'accumulateurs 35 comportant un grand nombre d'éléments de façon à fournir une tension suffisamment élevée et par un condensateur de capacité 36 qui shunte la source d'alimentation coin- mune. Grâce à cette disposition, le condensateur 36 aux armatures duquel règne au repos la tension maxima que peut fournir la batterie 35, se charge lentement sous l'action de cette tension et, à chaque actionnement du contacteur d'enclenchement 15b et du contacteur de déclenchement 15a,
une faible partie de cette charge est envoyée simultanément soit dans le circuit d'alimentation du vérin magnétoélec trique de déclenchement et le relais d'inhibition associé, soit dans le circuit d'excitation de l'électro aimant d'enclenchement et le relais d'inhibition con- trô'_ant celui-ci. L'avantage de la présence du conden sateur 36 est de permettre le maintien de la tension maxima du courant de commande pendant la durée d'actionnement du vérin magnétoélectrique ou de l'électro-aimant, ce qui serait impossible avec la bat terie 35 seule, puisque lorsqu'une telle batterie débite un courant de forte intensité, sa tension tombe immé diatement.
L'utilisation d'un vérin magnétoélectrique du type décrit à alimentation contrôlée de la manière exposée, permet de transmettre au mécanisme de commande d'un disjoncteur un ordre de déclenche ment en un temps pouvant être inférieur à 1/1000 de seconde.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig. 3, le dispositif est utilisé pour la commande d'une mitrailleuse. L'agencement et le fonctionnement sont analogues à ceux des modes de réalisation précé dents à cela près que l'appareil électromagnétique 5 actionne la gâchette 18 de la mitrailleuse.
Par ailleurs, le dispositif comporte une troisième borne d'entrée l' qui permet de mettre en court-cir cuit le relais inhibiteur 9, sous le contrôle d'un se cond bouton-poussoir 15', pour assurer le tir par ra fales, tandis que le bouton-poussoir 15 assure le tir coup-par-coup si, comme précédemment ti < t2 < t3 Sur la fia. 4 le contacteur 15 est constitué par un bouton-poussoir comportant un corps isolant 19 portant un contact glissant 20.
Au repos, il n'établit aucun circuit tandis que, quand il est partiellement enfoncé, il ferme le circuit d'alimentation de l'appa reil électromagnétique et met sous tension le relais inhibiteur, et quand il est complètement enfoncé, il ferme le circuit d'alimentation de l'appareil électro magnétique et met en court-circuit le relais inhibi teur.
t1 <I>,</I><B>12</B><I>,</I> t3 , peuvent varier entre certaines limites de tolérance, à condition que la double inéqua tion (1) soit respectée.
Order transmission device The object of the invention is an order transmission device intended to ensure, for a very short and strictly limited time, however long the duration of the issue of an order to be executed, the closing a power supply circuit of an electromagnetic device intended to ensure the execution of this order, characterized by a breaker interposed in the power supply circuit, and by an own inhibitor relay, when it is energized, to open this switch in a little longer than the power supply duration necessary to ensure the execution of the order by the device, the emission of the order being ensured by a contactor capable of simultaneously applying the voltage from the source to the supply circuit and re lais.
The purpose of this device is to prevent any repetition of the execution of an order if the duration of the issuance of said order is prolonged and as long as a new order is not issued after cancellation of the previous one.
In a large number of fields, it often happens that one wishes to avoid the renewal of an operation in the event that, either because of the very nature of this operation, or as a result of fortuitous causes, the initial conditions are re-established. while the device continues to be operated. For example, we know that in machine guns, we use two kinds of fire: burst fire and single shot. Burst firing is carried out precisely by maintaining the transmission of the same order, the repetition continues as long as the shooter is pressing the trigger, so that single-shot firing requires the presence of a second trigger , or a complicated switching mechanism.
Another application, where the device forming the subject of the invention is of vital interest, is the field of high voltage circuit breakers. Indeed, it is known that these circuit breakers operate extremely quickly, imposed by the functions they have to perform. In addition, one of their essential roles is to trigger automatically in the event of a short circuit on the line they are protecting. However, some of these short circuits are not fleeting, which prevents automatic reclosing of the circuit breaker immediately after tripping.
If, therefore, a closing order is sent to a circuit breaker while there is a non-fu gitive short-circuit on the line, and if this closing order continues for a period longer than that of its execution , it is obvious that there will immediately occur an automatic tripping due to the short circuit, then a second engagement due to maintaining order, etc. This phenomenon is well known. under the name, moreover improper, of pumping, hence the expression antipumpage which designates usual. ment the more or less complex mechanisms which have been proposed previously to remedy this drawback.
The device forming the subject of the invention constitutes precisely an extremely simple anti-pumping device and offers absolute safety since the inhibitor relay, by interrupting the supply circuit of the electromagnetic device, prevents any repetition of the. execution of an order, however long the duration of its issuance.
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the transmission device forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a diagram of a first form. Fig. 2 is a diagram of a second form. Fig. 3 is a diagram showing the use of the device for controlling a machine gun.
Fig. 4 is a diagram of a variant of a detail of FIG. 3.
In the embodiment shown in FIG. 1, the device comprises a direct current source S constituted, for example, by a battery or accumulator cells connected to the two input terminals 1 and 2 and supplying conductors 3 and 4 connected to the supply circuit d 'an electromagnetic device. This comprises a winding 5 wound on a cylindrical armature 26 which is guided by its two ends 27 and 28 on a median shaft 29 of a fixed armature comprising two permanent magnets 30 and 31.
Two leaf springs 32, 33 allow free movement of the winding 5 in the annular air gap 34. The leaf springs 32 and 33 can, at the same time, be used to connect the winding 5 to the conductors 3 and 4. A spring 40 biases the cylindrical armature 26 towards the rest position.
This electromagnetic device constitutes a kind of direct current motor, the induction of which is provided by the permanent magnets 30 and 31 while the winding 5 constitutes its armature. Such a device, which could be referred to as a magnetoelectric jack because of its limited stroke and the use of the forces induced in the turns of the winding 5 under the action of the permanent magnetic field of the magnets 30 and 31 in response to the passage of current in said turns, offers on the electromagnets more commonly used, the essential advantage that its activation time is extremely short due to the preexistence of the permanent magnetic field which allows this activation. in action as soon as the current begins to flow in the winding.
In addition, it is easy to obtain a rigorously constant action over the entire stroke of such a device, provided that a winding that is regularly distributed and of sufficient length is provided.
By branch on conductors 3 and 4 are connected conductors 6 and 7 which supply, always from input terminals 1 and 2, an inhibitor relay 9 whose plunger core carries the movable contact 10 of a breaker whose the fixed contacts 11 and 12 are interposed on conductor 4. The voltage from source S is applied to terminals 1 and 2 by conductors 13 and 14 under the control of a contactor such as push-button 15. The delay response of relay 9 is chosen equal to the time at which it is desired to limit the supply to the circuit of the electromagnetic device (in this case the winding 5).
The operation of the device is extremely simple. When contactor 15 is closed, the source debits simultaneously in windings 5 and 9. After a time equal to its response time, relay 9 attracts its armature and actuates mobile contact 10, so as to separate fixed contacts 11 and 12, which interrupts the power supply to winding 5.
The switch 15 and the contact 10 of the breaker have to withstand the passage of the supply current of the magnetoelectric cylinder only during the end of the response time of relay 9. If this duration is sufficiently short, it is possible, even if the intensity of the supply current is very high, use switches with small contacts, such as those of microswitches, without risking damage, - due to the short duration of their permanent function of transmission of the current.
As for the function of the contact 10 of the breaker, by which it ensures the cutting of the current of the supply circuit of the magnetoelectric cylinder, it could also be ensured by contacts of small dimensions, but the lifting of the movable contact 10 must be sufficient to ensure a clean break of said current.
Moreover, by calling t1 the duration of supplying the winding 5 necessary to ensure the execution of the order, t, # the duration of energization of the inhibitor relay 9 necessary to cause the cutting of the conductor 4 by the breaker, and t3 the duration of an operation triggered by the electromagnetic control, we must have t1 <t # - G t3 (1) If we actuate push-button 15 for a time greater than t1,
whatever the length of time during which this action is prolonged, the supply circuit of the electromagnetic device is cut off by the breaker after a time t, and no repetition of the execution of the order. can occur as long as you do not press button 15 a second time after releasing it.
In fig. 2, the general reference 39 designates a device of which the electromagnetic apparatus designated by the general reference 37 is intended to actuate the tripping solenoid valve 23 of a circuit breaker, while the solenoid actuation valve 38 is controlled by an electromagnet 16 provided with another device designated by the general reference 22.
In this embodiment, a magnetoelectric actuator is used for tripping because of its rapid response time. However, one could also use a jack of this type for the engagement or two electromagnets for the engagement and the release. It would also be possible to provide a device for supplying controlled rée only for one of these two operations.
In the embodiment of FIG. 2, the two control devices are supplied from a common source constituted by a battery of cells or accumulators 35 comprising a large number of elements so as to provide a sufficiently high voltage and by a capacitor 36 which bypass the common power source. Thanks to this arrangement, the capacitor 36, whose armatures reign at rest the maximum voltage that the battery 35 can supply, charges slowly under the action of this voltage and, on each actuation of the closing contactor 15b and of the tripping contactor 15a,
a small part of this load is sent simultaneously either to the supply circuit of the tripping magnetoelectric actuator and the associated inhibition relay, or to the excitation circuit of the closing electromagnet and the release relay. inhibition controlling it. The advantage of the presence of the capacitor 36 is to allow the maximum voltage of the control current to be maintained for the duration of the actuation of the magnetoelectric actuator or of the electromagnet, which would be impossible with the battery 35 alone. , since when such a battery delivers a high current, its voltage drops immediately.
The use of a magnetoelectric actuator of the type described with a controlled power supply in the manner explained makes it possible to transmit to the control mechanism of a circuit breaker a tripping order in a time which may be less than 1/1000 of a second.
In the embodiment shown in FIG. 3, the device is used for the control of a machine gun. The arrangement and operation are similar to those of the preceding embodiments except that the electromagnetic apparatus 5 actuates the trigger 18 of the machine gun.
Furthermore, the device has a third input terminal 1 'which enables the inhibitor relay 9 to be short-circuited, under the control of a push-button 15', to ensure the firing by ra fals, while the push-button 15 ensures the firing one by one if, as previously ti <t2 <t3 On the fia. 4 the contactor 15 is constituted by a push button comprising an insulating body 19 carrying a sliding contact 20.
At rest, it does not establish any circuit while, when it is partially pressed, it closes the power supply circuit of the electromagnetic device and energizes the inhibitor relay, and when it is fully pressed, it closes the circuit. power supply of the electromagnetic device and short-circuits the inhibitor relay.
t1 <I>,</I><B>12</B> <I>, </I> t3, may vary between certain tolerance limits, provided that the double inequality (1) is respected.