CH355841A - Dispositif de commande électrique - Google Patents

Description

      Dispositif    de     commande        électrique       La présente invention a pour objet un     dispositif     de     commande        électrique    agencé de manière à fournir  un signal quand une partie     mobile    atteint au moins  une position     déterminée    relativement à une autre  partie, par exemple une     position        limite.    Ce     dispositif     peut commander, par exemple, un     disjoncteur    de  sécurité.

   Un but de l'invention est de     fournir    un tel  dispositif ne     présentant    pas de     contact    entre     les          parties    mobiles l'une par rapport à l'autre.  



  Le     dispositif    faisant l'objet de l'invention est  caractérisé en     ce    qu'il     comprend    au moins une arma  ture, au moins un     électro-aimant        comprenant        un     noyau ferreux à extrémités ouvertes et un enroule  ment,     l'armature    et     l'électro-aimant    étant disposés  par rapport     auxdites    parties en mouvement     relatif    de  manière que,     dans    ladite position déterminée, l'ar  mature ferme étroitement le circuit magnétique du  noyau,

   et un amplificateur agencé de manière à pro  duire un signal de     sortie    en réponse à un     changement          d'inductance    dudit enroulement de l'électro-aimant  et présentant une     réaction        positive    telle que l'établis  sement dudit     signal    soit rapide.  



  Un tel dispositif est utile surtout     dans    les     instal-          lations        dans    lesquelles le mouvement de la     partie     mobile n'a pas besoin d'être     détecté        ailleurs    qu'aux  extrémités d'un     certain    domaine ou dans     certaines     positions de     ce    domaine, plutôt que dans les installa  tions où le déplacement réel est     important    dans tou  tes les positions.

   En     conséquence,    le dispositif peut  être     agencé    de manière que, pour la plus grande par  tie du domaine de mouvement relatif des pièces,  l'armature ou chaque armature présente un effet  négligeable sur l'inductance de l'enroulement ou de  chacun des     enroulements.     



  Le signal de     sortie    de     l'amplificateur    peut com  mander le mouvement relatif des deux     parties.    Il peut    être utilisé, par exemple,     pour    commander l'excita  tion d'un moteur     d'ascenseur        afin.    d'arrêter le moteur  quand     l'ascenseur    atteint un étage.

       Ce        signal    de sor  tie peut être     évidemment    appliqué à une installation  dans laquelle une opération est déclenchée par la  fermeture d'un     interrupteur    quand certaines     mesures     de     sécurité    ont été     prises,        mesures        matérialisées    par  la     rencontre    des     parties    en mouvement     relatif.     



  Le dispositif présente un grand nombre d'appli  cations et peut     être        utilisé,    notamment, à la     place     d'un relais     conventionnel.     



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  deux formes d'exécution du     dispositif    selon l'inven  tion.  



  Les     fig.    1 et 2 sont des schémas de la     première     et de la     seconde    forme d'exécution,     respectivement.     Le     dispositif    représenté à la     fig.    1 est     destiné    à  faire     partie    d'une     installation    de     commande    automa  tique d'appareils à charger le charbon dans les       mines,    pour     déclencher        une    opération de     chargement     quand une porte est fermée.

       Il    est agencé de manière  à exciter une     bobine    11     permettant    de déclencher  l'opération dès     qu'une    porte est fermée, la fermeture  de la porte     produisant    le mouvement de deux arma  tures 12 situées à     proximité    de noyaux ferreux 13       d'électro-aimants    en forme de U, de manière à fer  mer très étroitement les circuits magnétiques de     ces     noyaux et à augmenter notablement     l'inductance     d'enroulements 14 enroulés sur     ces    noyaux.  



  Les     enroulements    14 sont     connectés    chacun en  série avec un     condensateur    15     et    sont placés dans  des branches     opposées,    d'un     pont    à courant     alternatif     excité par une source 16 de courant     alternatif,    par       l'intermédiaire    d'un     transformateur    17.

   Les capacités  des condensateurs sont choisies de     manière    à présen  ter des     réactances        égales    aux     réactances        des    enroule-           ments    14 à la     fréquence        d'alimentation        quand    les  armatures 12 sont éloignées des noyaux 13, de  manière que, dans     ces        conditions,    les     branches    du  pont présentent des     résistances    pures.

   Le     pont    est       agencé    pour être en équilibre et fournir une tension  de sortie nulle quand les armatures sont à     distance     des noyaux.  



  La bobine<B>11</B> est excitée     depuis    un amplifica  teur     magnétique    21     comprenant    deux enroulements  de charge 22     reliés    à     la.        bobine    11 et     connectés    cha  cun entre une des     extrémités    d'un enroulement       secondaire    23 d'un transformateur 24 excité par la       source    16 et une prise     intermédiaire    de     cet    enrou  lement 23.

       L'amplificateur        comprend    aussi, monté  sur les noyaux des     enroulements        die    charge 22, un  enroulement de     polarisation    25, alimenté à travers  un redresseur 26 à deux     alternances    par un autre  enroulement     secondaire    27 du transformateur 24,  pour     empêcher    le passage d'un     courant    de charge en       l'absence    d'un signal de commande.

   Il     comprend          encore        un        enroulement    28 de réaction positive,       excité    par la     tension    aux     bornes    de la bobine 11 et  qui agit de     manière    à augmenter le     courant    de charge  une fois que ce     dernier        commence    à     s'écouler,

      et  un enroulement de     commande    29 qui met le courant  de     charge    sous la     dépendance    de la     tension    de     sortie     du     pont.     



  Les deux enroulements de charge 22 sont con  nectés chacun     par    une extrémité aux extrémités       opposées    de l'enroulement     secondaire    23, et par  l'autre extrémité, par     l'intermédiaire    de redresseurs  31, à l'une des     extrémités    de la     bobine    11.

   Les deux  redresseurs 31 fonctionnent     ainsi        comme    un redres  <I>seur</I> à deux     alternances,    de sorte que la bobine 11  est excitée par un     courant        continu.    Quand l'excita  tion de     l'enroulement        de    commande 29 change, le  degré de saturation des noyaux change et, avec lui,       l'impédance    des enroulements de charge et le cou  rant de charge.  



       Grâce    à la réaction positive produite par l'en  roulement 28, un changement     dans    le     courant    de  charge induit un nouveau     changement    dans le degré  de saturation.     L'effet    est cumulatif et le     courant    de  charge augmente rapidement. De     cette    manière,  l'amplificateur agit     comme    un     interrupteur    à ferme  ture brusque.  



  La tension de sortie     du    pont est envoyée dans  un réseau     comprenant    deux     résistances    33 en série,       connectées    aux     bornes    de deux redresseurs 34 en  série.

       L'entrée    de     ce    réseau     depuis    le pont se fait  entre la jonction des,     résistances    33 et la     jonction    des  redresseurs 34, et la     sortie    du réseau pour l'enroule  ment de     commande    29     est    prise entre les deux jonc  tions des     résistances    33 avec les     redresseurs    34.  



  Quand la     porte    est fermée et     quand    les     inductan-          ces    des     enroulements    14 s'élèvent     pour    détruire  l'équilibre du     pont,    un signal de     sortie    est redressé,  pour ses deux     alternances,        dans    le     réseau    33, 34 et  envoyé sous forme d'un     courant        continu    de com  mande     dans    l'enroulement de     commande    29,

   de sorte    qu'un     courant    de sortie est produit à partir de l'am  plificateur 21 pour exciter la bobine 11 de manière  brusque et déclencher une opération     de    chargement  de     charbon.     



  On voit que le pont est toujours     déséquilibré          dans    le même     sens,    mais     dans    tous     les    cas la tension  de sortie du     réseau        redresseur    33, 34 est indépen  dante de la polarité de sa tension d'entrée.  



  La seconde     forme    d'exécution     représentée    à la       fig.    2     est    semblable à la première forme d'exécution,  mais la bobine 11     est    excitée seulement si     deux    por  tes sont     fermées,    et non une seule     porte        comme    dans  la première forme d'exécution.  



  Les     parties    semblables     des    deux circuits     portent     les mêmes chiffres de     référence.    La     seconde    forme  d'exécution     comprend    deux ponts,     comportant    cha  cun     deux    enroulements 14 montés chacun sur un  noyau 13     d'électro-aimant    en forme de U,     dans    cha  cune de deux branches     opposées,    en série avec un  condensateur 15.

   Chaque     pont        est    excité par un  enroulement     secondaire        différent    du     transformateur     17. Les armatures 12     d'un    pont se     déplacent    près  des noyaux 13     quand    l'une des deux     portes    est fer  mée, et     les    armatures 12 de l'autre pont se déplacent  près des noyaux 13     correspondants        quand    l'autre       porte    est fermée.

   Comme dans la première forme  d'exécution,     cet    événement produit, dans chaque  pont,     une        augmentation    de l'inductance qui déséqui  libre le     pont    et     produit        une        tension    de     sortie    qui est  envoyée aux     bornes    du réseau redresseur     correspon-          dant    comprenant     deux        résistances    33 et deux redres  seurs 34,     comme        précédemment.     



  Les enroulements de     charge    de l'amplificateur  magnétique 21 sont     connectés    à la bobine 11 par       l'intermédiaire    des     redresseurs    31, comme précédem  ment, mais ici     l'amplificateur    ne     présente    pas d'en  roulement de réaction.

   Comme dans l'exemple     de        la          fig.    1, les     redresseurs    31 assurent un seul sens       d'écoulement    du     courant        dans    chaque enroulement  de charge 22, de telle sorte que le     courant        de    charge       accentue    le changement de saturation     des        noyaux    dû  à un     courant    de     commande.    Cette action, équiva  lente à une     réaction        positive,

      est bien     connue.        L'am-          plificateur    agit     ainsi        comme    un     interrupteur    à ferme  ture brusque,     même        sans    enroulement de     réaction.     



  L'enroulement de     polarisation    25 est     connecté     de la même manière que     précédemment,    mais la ten  sion qui lui est envoyée     alimente    un diviseur de ten  sion     comprenant    des     résistances    41 et 42 en série  avec un     redresseur    43.

   La     tension    aux     bornes    de la  résistance 42 est faible,     parce    que     cette        résistance     est faible     comparativement    à la     résistance    41, et elle  est envoyée par le     redresseur    43 aux     bornes    de l'en  roulement de     commande    29 en série avec une     résis-          tance    45 et avec     les    deux réseaux 33, 34     connectés     en parallèle.

   Chacun des deux circuits en parallèle       contient    l'unRTI ID="0002.0216" WI="5" HE="4" LX="1371" LY="2578">  des    réseaux 33, 34 en série avec un  redresseur 46, les     redresseurs    46     laissant        passer    le       courant        dans    le même sens.

        Ainsi, un     courant        s'écoule        normalement    dans  l'enroulement de     polarisation    25 et dans l'enroule  ment de commande 29 depuis la     résistance    42, à  travers la     résistance    45, les redresseurs 46, les résis  tances 33 et la     résistance    41. Si toutefois l'un des  ponts produit une tension de sortie par le fait que la       porte        correspondante    est fermée, le potentiel à la  jonction des redresseurs 34 et 46 s'élève et le     redres-          seur    46 n'est plus conducteur.

   Le courant dans l'en  roulement de     commande    29 peut alors s'écouler seu  lement à travers l'autre     circuit    en     parallèle    conte  nant un redresseur 46 et un réseau 33, 34, et ainsi  le     courant    est réduit.

   Quand la seconde porte est  fermée, de     manière    que le     second        pont    soit déséqui  libré et     produise    une     tension    de     sortie,    le second  redresseur 46 est rendu non conducteur de la même  manière que le premier et le     courant    ne     s'écoule    plus  à travers l'enroulement de commande 29.  



       Quand        cela    se produit, un courant de     sortie    se  produit     dans    les enroulements de charge 22, par suite  du     courant    dans l'enroulement de     polarisation    25, et  excite la bobine 11 pour déclencher une opération de  chargement de charbon. L'augmentation du     courant     de charge     dans    les     enroulements    22 augmente le  changement de saturation dû au     courant    de polari  sation et, par un     processus    cumulatif, le     courant    de  charge augmente rapidement.  



  Il faut noter que, dans chaque     forme    d'exécution  décrite, le circuit électrique ne comprend aucun con  tact mobile ni d'autres     parties    mobiles, de sorte que  le circuit est d'un fonctionnement sûr.  



       L'accord        des        inductances    14 avec les condensa  teurs 15 permet d'obtenir un changement important  de     l'impédance    de chaque branche du pont     quand     les armatures 12 s'approchent des noyaux 13 et     cet     effet est     accentué    par l'emploi de deux     inductances     dans les branches opposées du pont.  



  Il est évident que le     circuit    de     l'amplificateur     magnétique     pourrait    être agencé de manière que la       bobine    11 soit excitée seulement si l'une ou l'autre  des portes     est        fermée,    mais. non les deux.  



  On, pourrait aussi     utiliser    une seule paire d'arma  tures 12 se déplaçant entre     des    positions     adjacentes          respectivement    aux noyaux 13 d'un     pont    et aux  noyaux 13 de l'autre pont, pour définir deux posi  tions     déterminées    d'une     pièce        mobile.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de commande électrique agencé de manière à fournir un signal quand une partie mobile atteint au moins une position déterminée relativement à une autre partie, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une armature, au moins un électro-aimant comprenant un noyau ferreux à extrémités ouvertes et un enroulement,

   l'armature et l'électro-aimant étant disposés par rapport auxdites parties en mouvement relatif de manière que-, dans ladite position détermi née, l'armature ferme étroitement le circuit magné tique du noyau,

   et un amplificateur agencé de manière à produire un signal de sortie en réponse à un changement d'inductance dudit enroulement de l'électro-aimant et présentant une réaction positive telle que l'établissement dudit signal soit rapide. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que l'amplificateur est magnétique. 2.

   Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur magnétique com prend un enroulement de réaction excité par ledit signal de sortie et connecté dans. 1e sens voulu pour augmenter le changement du degré de saturation du noyau de l'amplificateur qui produit un- changement dans le signal de sortie de l'amplificateur. 3.

   Dispositif selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce qu'il comprend des moyens pour redres ser le signal de sortie de l'amplificateur magnétique et produire un courant d'un seul sens dans l'enrou lement de sortie de l'amplificateur,

   ce sens étant tel que ce courant produit un changement du degré de saturation du noyau de l'amplificateur qui augmente le changement de saturation du noyau qui produit un changement du courant de sortie de l'amplifica- teur. 4. Dispositif selon la sous-revendication 2, carac térisé en ce que l'amplificateur magnétique comprend un enroulement de polarisation qui tend à produire un courant de sortie dans le sens opposé à celui per mis par un redresseur du signal de sortie. 5.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce qu'il est agencé de manière que, pour la plus grande partie du domaine de mouvement relatif des dites parties, l'armature présente un effet négligeable sur l'inductance de l'enroulement de l'électro aimant. 6. Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens commandés par le courant de sortie de l'amplificateur et agencés de manière à commander le mouvement relatif des deux parties. 7.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce que l'enroulement de l'électro-aimant est excité par une source de courant alternatif et associé avec un condensateur pour former un circuit entrant en résonance à la fréquence de la source lorsque lesdites parties sont éloignées de ladite position déterminée. 8.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé en ce qu'une partie au moins de l'enroulement de l'électro-aimant est connectée dans une branche d'un pont à courant alternatif. 9. Dispositif selon la sous-revendication 8, carac térisé en ce que l'enroulement de l'électro-aimant comprend une partie connectée dans chacune de deux branches opposées dudit pont à courant alter natif.

   10. Dispositif selon les sous-revendications 1 et 8, caractérisé en ce que l'amplificateur magnétique comprend un enroulement de commande excité sous la dépendance de la tension de sortie dudit pont.

   11. Dispositif selon la revendication, comprenant deux électro-aimants, caractérisé en ce que le cou rant de sortie de l'amplificateur est sensible à un changement d'inductance de l'un des enroulements des électro-aimants. 12.

   Dispositif selon la revendication, comprenant deux électro-aimants, caractérisé en ce que le cou rant de sortie de l'amplificateur est sensible seule ment à un changement d'inductance des deux enrou- lements des électro-aimants.

   13. Dispositif selon les sous-revendications 1, 8 et 12, caractérisé en ce que l'amplificateur magnéti que est normalement polarisé de manière à ne pas fournir de courant de sortie et agencé de manière que, lorsque les induetances des deux enroulements d'électro-aimants changent, la polarisation soit sur montée et l'amplificateur fournisse un courant de sortie.