Relais électrique. La présente invention a pour objet un relais électrique disposé pour pouvoir être commandé en dépendance des watts fournis par un circuit électrique.
Dans bien des appareils de réglage, il est désirable de prévoir un relais qui puisse être commandé .directement en dépendance des watts fournis par un circuit électrique. Ainsi, par exemple, dans un four électrique, il est fort désirable de faire commander un relais en dépendance de l'énergie fournie à une élec trode pour effectuer un réglage de cette élec trode en dépendance des watts délivrés. De plus, il est très souvent désirable de prévoir un relais polarisé qui soit commandé en dé pendance de la direction du courant passant par un circuit.
Le relais électrique qui fait l'objet de cette invention tient compte de ces desiderata. Il comporte un noyau mobile et trois bobines d'excitation stationnaires destinées à être re liées à un circuit électrique et disposées pour # a, gir électro-magnétiquement sur ce noyau en dépendance de l'énergie ou puissance élec- trique transmise par le circuit auquel ces bobines sont reliées.
Dans. une forme d'exécution particulière, l'une des bobines d'excitation est montée dans la partie médiane du noyau, tandis que les deux autres bobines ou bobines extrêmes sont égales entre elles, mais enroulées en sens con traires, disposées symétriquement de part et d'autre de la bobine médiane et reliées en série l'une avec l'autre, ces dispositions étant telles que le noyau tend à se mouvoir dans une direction ou dans l'autre suivant la direc tion de courant relative dans les bobines ex trêmes, d'une part, et dans la bobine médiane, d'autre part, .alors qu'à l'équilibrage entre les effets des deux bobines extrêmes,
il tend à se mouvoir en dépendance de la puissance électrique transmise par le circuit.
Au dessin .annexé, donné à titre d'exem ple, la fi-. l est une vue schématique d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention tandis que la fig. 2 donne une indication des champs magnétiques produits par ses bobines. Le relais représenté en 1 à la fi-. 1 com porte un noyau mobile 2 et trois bobines d'excitation 3, 4 et 5. La bobine 4 est montée sur la partie .médiane du noyau 2 et les bo bines 3 et 5 sont disposées sur celui-ci de part et d'autre de cette bobine médiane. Les bobines 3 et 5, qui sont reliées en série l'une avec l'autre, sont enroulées en sens contraires et ont le même nombre de tours ou de spire.
Le noyau 2 est articulé à. un levier de contact 6 qui peut relier un conducteur 7 soit à un conducteur 8 ou à un conducteur 9, sui vant le mouvement du noyau. Un ressort 1.0 relié au levier 6 sert à équilibrer le poids de celui-ci et du noyau 2 de manière à maintenir le levier de contact 6 dans une position neutre, comme représenté, lorsque les trois bobines 3, 4 et 5 sont normalement excitées. La bo bine 4 est reliée en dérivation sur un circuit d'alimentation 11, 12 pour être excitée en dépendance du voltage de celui-ci et les bo bines 3 et 5 sont reliées à, un transformateur de courant 13 afin d'être excitées en dépen dance du courant parcourant le circuit d'ali mentation.
Les bobines 3, 4 et 5 sont station naires et n'ont aucun mouvement relatif les unes par rapport aux autres.
La. bobine 4 est supposée produire un champ magnétique qui est représenté par les flèches 14 en fib. 2. La. bobine 3 est supposée engendrer un champ magnétique qui est re présenté par les flèches 15 et la bobine 5 est supposée produire un champ magnétique qui est représenté par les flèches 16. Si la. bobine 4 est excitée seule et que les deux bobines 3 et 5 soient désexcitées, il est apparent que le champ magnétique engendré ne produira. au cun mouvement du noyau 2 par rapport à la bobine 4. Cependant, la bobine 4 produit un champ magnétique qui polarise le noyau sui vant la, direction du courant qui la traverse.
Si les deux babines 3 et 5 sont excitées et que la bobine 4 soit désexcitée, aucun mouve ment du noyau 2 par rapport auxdites deux bobines ne sera. produit, les deux bobines 3 et 5 étant symétriquement disposées sur le noyau et comme elles sont enroulées en sens contraires, on comprend que les champs ma- gnétiques qu'elles produisent sont neutralisés. Dans le cas où les trois bobines sont excitées simultanément, le noyau 2 est déplacé en dépendance de la direction du courant. tra versant les bobines. Si cette excitation des bobines est supposée avoir lieu comme en fib. \?, le noyau 2 est déplacé vers le haut.
Le champ magnétique produit par la, bobine 4 agit en répulsion sur le champ magnétique produit par la. bobine 3 et en attraction ,sur le champ magnétique produit par la bobine 5. Par conséquent, on voit que les trois bo bines produisent des champs magnétiques qui conjointement tendent à mouvoir le noyau 2 dans une direction vers en haut. Si la. di rection du courant traversant soit la bobine 4, soit les bobines 3 et 5 est renversée, on comprend que le sens de mouvement du noyau 2 sera. inversé.
Dans le relais représenté en fib. 1, le re lais 1 est commandé directement en dépen dance des watts fournis par le circuit d'ali mentation 11, 12. Quand une puissance nor male déterminée est fournie par le circuit, le noyau 2 et le levier de contact 6 sont retenus dans une position neutre avec le conducteur 7 disconnecté des conducteurs 8 et 9. Cette position est maintenue par l'effet magnétique des bobines aidant le ressort 10 à supporter le noyau 2. Par conséquent, si moins qu'un nombre normal de watts est fourni par le circuit 11, 12, il est permis au noyau 2 et au levier de contact 6 de s'abaisser et d'effec tuer la connexion entre les conducteurs 7 et 9.
Pour montrer plus clairement que le noyau 2 est actionné directement en dépen- clance des watts passant par le circuit 11, 1?. les effets magnétiques des bobines 3, 4 et 5 vont être considérés plus en détail. Si le noyau ? n'était commandé que par la. bobine de courant 3, on comprend qu'il serait mn par une force magnétique dépendant d'une constante et du carré de la valeur ou inten sité du courant traversant la bobine 3.
Sup posons que P3 soit la force magnétique de la bobine 3 agissant sur le noyau 2. K@ -une constante de construction pour cette bobine et I l'intensité du courant parcourant celle-ci, alors on aura l'équation Ps = Iss # 12. D'une manière analogue, la bobine 5 donne une force magnétique Ps = Ifs # 12.
Comme les deux bobines 3 et 5 sont enroulées avec un nombre de tours égal -et sont reliées en série, la force P3 sera égale et opposée à la force P, La bobine médiane 4 disposée dans la par tie médiane du noyau 2 ne donne aucune force magnétique agissant directement pour effectuer un mouvement du noyau 2. Cepen dant, la bobine 4 produit un champ magné tique H qui réagit sur les champs produits par les bobines 3 et 5 pour provoquer un mouvement du noyau 2.
Le champ magnétique H produit par la bobine 4 varie en dépendance .du voltage E du circuit d'alimentation et, par conséquent, il peut être établi que le champ magnétique <I>H</I> est égal au produit d'une constante K4 et du voltage E,, donc<I>H =</I> I#"4 # E. Les champs magnétiques produits par les bobines 3 et 5 varient en dépendance du courant I passant par ces bobines.
Par conséquent, il peut être établi que le champ magnétique produit par la bobine 4 réagit sur les champs magnétiques produits par les bobines 3 et 5 pour agir sur le noyau avec un effet magnétique qui est égal<I>à</I> K4 # E # r. IL en résulte que l'effet magnétique combiné P des trois bobines sera égal <I>à</I> Ifs I2 <I>-</I> Ifs # <I>Il></I> +
K4 <I>.</I> E # <I>I.</I> En tant que les grandeurs K3 # <I>I=</I> et Ifs # <I>12</I> sont égales et opposées l'une à l'autre, l'effet des bobines pour faire déplacer le noyau 2 sera égal à l14 # <I>F</I> # <I>I.</I> De cette façon, on comprend main- tenant que le noyau 2 est déplacé en dA-pen- dance des watts du circuit d'alimentations 11, 12.