Disjoncteur électrique à actionneur électromagnétique et mécanisme de commande

Abstract

 L'invention concerne un disjoncteur électrique comportant un mécanisme de commande (11), et un actionneur électromagnétique (13) comportant un circuit magnétique (17) comprenant un noyau (18), une bobine ou inducteur d'excitation (19), un entrefer dans lequel s'étend un bras (21) portant un contact mobile (15) qui coopère avec un contact fixe (14), un second entrefer défini par une palette pivotante (22) et les faces polaires du circuit magnétique (17). La palette pivotante (22) est enveloppante et s'étend latéralement sur au moins une partie des pièces polaires.
Cette structure permet de réduire la réluctance à vaincre pour attirer la palette contre les pièces polaires.

Description

[0001] La présente invention concerne un disjoncteur électrique comportant un mécanisme de commande, un actionneur électromagnétique, des contacts séparables associés à une chambre de coupure, ledit actionneur ayant un circuit magnétique comprenant notamment un noyau sur lequel est montée un moyen d'excitation, un premier entrefer dans lequel s'étend un bras d'un contact mobile pour occuper une position de repos dans l'état de fermeture des contacts séparables et une position active de séparation de ces contacts lorsque l'intensité du courant dépasse un seuil prédéterminé, une palette pivotante coopérant avec des faces polaires du circuit magnétique pour fermer un deuxième entrefer situé à l'opposé dudit premier entrefer et un percuteur associé à la palette et agencé pour agir sur le bras du contact mobile, après attraction de la palette.

[0002] On connaît déjà des disjoncteurs électriques de ce type dans lesquels, lorsqu'il y a un flux, une palette pivotante est attirée contre une face polaire du circuit magnétique, cette palette étant associée à un percuteur qui repousse un contact mobile et provoque le déverrouillage du mécanisme de commande. Un tel dispositif est décrit dans le document EP-A-0 693 765.

[0003] Etant donné que la palette a généralement une forme plane, l'entrefer est important dans la phase initiale, cet entrefer décroissant au cours du déplacement de la palette. Dans cette première phase, il faut vaincre une réluctance initiale très importante et, par conséquent, il faut un flux élevé pour mettre la palette en mouvement.

[0004] Ce fait constitue un inconvénient auquel l'invention se propose de remédier.

[0005] L'objet de l'invention consiste à réaliser un disjoncteur électrique du type mentionné en préambule, dont la palette peut être actionnée rapidement par un flux relativement faible.

[0006] Ce but est atteint par le disjoncteur selon l'invention, caractérisé en ce que ladite palette pivotante a une forme enveloppante qui s'étend latéralement sur au moins une partie des pièces polaires.

[0007] Selon un mode de réalisation préféré, ladite palette comporte une section centrale et deux ailes disposées symétriquement de part et d'autre de la section centrale, ces ailes étant repliées latéralement par rapport à cette dernière.

[0008] Avantageusement, ce dispositif comporte une pièce monobloc en cuivre qui constitue à la fois une plage de contact, une demi-spire du circuit magnétique de l'actionneur électromagnétique, un support de contact fixe et une corne d'arc supérieur de la chambre de coupure.

[0009] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description d'une forme de réalisation préférée, donnée à titre d'exemple non limitatif et représentée par les dessins annexés dans lesquels :

• La figure 1 est une vue schématique en coupe d'un disjoncteur selon l'invention,
• La figure 2 est une vue de détail en perspective représentant le circuit magnétique et la palette pivotante,
• La figure 3 représente une vue coupe transversale du circuit magnétique et de la palette pivotante qui lui est associée, et
• La figure 4 représente une vue en élévation du circuit magnétique et de la palette pivotante dans ses deux positions extrêmes.
• La figure 5 est une vue identique à la figure 1 d'une variante de réalisation.

[0010] En référence aux figures et en particulier à la figure 1, le disjoncteur 10 du type à boîtier isolant moulé représenté comporte un mécanisme de commande 11, une manette de commande manuelle 12, un actionneur électromagnétique 13 et des contacts séparables 14 et 15 associés à une chambre de coupure 16. L'actionneur électromagnétique 13 comporte un circuit magnétique 17 comprenant un noyau 18 sur lequel est monté un conducteur d'excitation 19 en forme de demi-spire, un premier entrefer 20 (voir figure 2) dans lequel s'étend un bras 21 portant le contact mobile 15 qui occupe une position de repos dans l'état de fermeture des contacts séparables 14, 15 et une position active de séparation de ces contacts lorsque l'intensité du courant dépasse un seuil prédéterminé, une palette pivotante 22 coopérant avec des faces polaires du circuit magnétique 17 pour former un deuxième entrefer 23 situé à l'opposé du premier entrefer 20. Un percuteur 9 est associé à la palette pivotante 22 et est agencé pour agir sur le bras 21 du contact mobile 15 au moment où la palette pivote sous l'effet de l'attraction exercée par les pièces polaires du circuit magnétique.
La figure 2 représente une vue de détail en perspective qui illustre plus spécifiquement le circuit magnétique 17. Une plage de contact 24 est connectée à une demi-spire 25 de la bobine qui se prolonge, comme le montre la figure 1, jusque dans la chambre de coupure 16 pour former une corne d'arc supérieur 26 de cette chambre.
On constate sur cette figure et sur les deux vues des figures 3 et 4 que la palette pivotante 22 a une forme enveloppante, c'est-à-dire qu'elle comporte une section centrale 27 légèrement incurvée et deux ailes 28 disposées symétriquement de part et d'autre de la section centrale 27, ces ailes étant repliées latéralement par rapport à la section centrale. La section centrale 27 et les ailes 28 de la palette 22 sont sensiblement parallèles aux pièces polaires 29 et 30 du circuit magnétique 17. Dans leur partie frontale, ces pièces polaires ont une forme incurvée ou sont constituées de deux segments pliés en formant entre eux un angle de l'ordre de 150 à 180°. La section centrale 27 de la palette présente cette même forme incurvée ou pliée, de telle manière que la palette 22 est, dans sa section centrale 27, sensiblement parallèle à la partie frontale des pièces polaires 29 et 30. Les ailes 28 forment par rapport à la section centrale 27 de la palette 22 des angles sensiblement compris entre 90° et 150°, et de préférence voisins de 120°.
En l'absence de flux magnétique exerçant une forme d'attraction sur la palette 22, la distance a entre la section centrale 27 de cette dernière et la partie frontale des pièces polaires 29, 30 est supérieure à la distance e entre les ailes 28 et les parties latérales des pièces polaires. De ce fait, la réluctance à vaincre est faible puisque cette réluctance dépend de la distance e qui est inférieure à la distance a.

[0011] La figure 4 illustre la position de repos de la palette 22 et sa position finale, après pivotement, désignée par la référence 22'.

[0012] Pour régler le seuil d'attraction de la palette 22, cette dernière est associée à un ressort 40 dont la forme est réglable. En outre, l'entrefer, c'est-à-dire la distance a définie en référence à la figure 3 est réglable au moyen d'une vis 41 (voir figure 1).

[0013] Par ailleurs, dans la construction représentée, la demi-spire 25 du circuit magnétique 17 de l'actionneur électromagnétique 13, la plage de contact 24, le support du contact fixe 14 et la corne d'arc supérieur 26 de la chambre de coupure 16 sont constitués d'une pièce monobloc en cuivre.

[0014] En référence à la figure 5 concernant un disjoncteur à bas calibres, le conducteur 19 d'excitation est constitué par une bobine entourant le noyau 18.

Revendications

1. Disjoncteur électrique comportant un mécanisme (11) de commande des contacts séparables (14, 15), un actionneur électromagnétique (13) ayant un circuit magnétique (17) comprenant notamment un noyau (18) sur lequel est montée un moyen d'excitation (19), un premier entrefer (20) dans lequel s'étend un bras (21) d'un contact mobile (15) pour occuper une position de repos dans l'état de fermeture des contacts séparables (14, 15) et une position active de séparation de ces contacts lorsque l'intensité du courant dépasse un seuil prédéterminé, une palette pivotante (22) coopérant avec des faces polaires du circuit magnétique (17) pour fermer un deuxième entrefer (23) situé à l'opposé dudit premier entrefer (20) et un percuteur (9) associé à la palette et agencé pour agir sur le bras (21) du contact mobile, après attraction de la palette, caractérisé en ce que ladite palette pivotante (22) a une forme enveloppante qui s'étend latéralement sur au moins une partie des pièces polaires (29, 30).

2. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite palette comporte une section centrale (27) et deux ailes (28) disposées symétriquement de part et d'autre de la section centrale, ces ailes étant repliées latéralement par rapport à cette dernière.

3. Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section centrale (27) présente une forme sensiblement similaire aux pièces polaires (29, 30) disposées en regard.

4. Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ailes (28) sont sensiblement parallèles à une partie latérale des pièces polaires (29, 30) du circuit magnétique.

5. Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section centrale (27) de la palette est incurvée parallèlement à une partie frontale des pièces polaires (29, 30).

6. Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section centrale (27) de la palette est constituée de deux segments pliés formant entre eux un angle sensiblement compris entre 150 et 180°.

7. Disjoncteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les ailes (28) forment par rapport à la section centrale (27) de la palette (22) des angles sensiblement compris entre 90 et 150° et de préférence voisins de 120°.

8. Disjoncteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance a entre la partie frontale des pièces polaires (29, 30) et la section centrale (27) de la palette (22) est supérieure à la distance e entre les parties latérales des pièces polaires et les ailes (28) de la palette (22), lorsque cette palette est au repos en l'absence de flux magnétique.

9. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la palette (22) est associée à des moyens de réglage du seuil d'attraction.

10. Disjoncteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce monobloc en cuivre qui constitue à la fois une plage de contact (24), une demi-spire (25) du circuit magnétique (17) de l'actionneur électromagnétique (13), un support de contact fixe (14) et une corne d'arc supérieur (26) de la chambre de coupure (16).

Dessins